ファイバーブラッググレーティングに関する知識。

ファイバー ブラッグ グレーティングは、光を波長に基づいて予測可能な方向に伝播するビームに分離する周期構造を持つ光学コンポーネントです。回折格子は、多くの最新の分光機器の中核となる分散要素として機能します。これらは、分析を実行するために必要な光の波長を選択するという重要な機能を提供します。アプリケーションに最適なグレーティングを選択することは難しくありませんが、アプリケーションの主要なパラメータに優先順位を付ける際には、通常、ある程度の意思決定が必要になります。

あらゆる分光アプリケーションには、少なくとも 2 つの基本的なシステム要件があります。1 つは、対象となる望ましいスペクトル範囲にわたって材料を分析できなければならないこと、もう 1 つは、対象の特徴を分解するのに十分小さいスペクトル帯域幅を提供できなければならないことです。これら 2 つの重要な要件が回折格子選択の基礎となります。次に、これらの基本的な制約内でパフォーマンスを最適化するために、他の格子特性が選択されます。

最も一般的な 2 つの溝プロファイルはルールド プロファイルとホログラフィックとして知られており、マスター グレーティングの作成に使用される方法に関連しています。刻み目付き回折格子は、スクライビングツールを使用して作成できます。この場合、ダイヤモンドツールを使用して反射面に溝が物理的に形成されます。刻み格子の溝プロファイルは非常に制御可能で、特定の用途に合わせて最適化するのが簡単で、ほとんどの場合、この自由度により最高の回折効率が得られます。

分散、解像度、解像力

分光機器における回折格子の主な機能は、広帯域光源を角度的に分離して、各波長が既知の方向を持つスペクトルに分割することです。この特性は分散と呼ばれ、波長と角度の関係を示す方程式は回折格子方程式と呼ばれることがあります。

n λ = d (sin θ + sin θ')

解像度はシステムの特性であり、格子の特性ではありません。分光機器は、対象の特徴を区別できるほど十分に狭いスペクトル帯域幅を提供する必要があります。これは、回折格子の角分散とシステムの焦点距離の組み合わせ、および開口部の幅を制限することによって実現されます。検出器面でのスペクトル帯域幅は、低分散グレーティングと長い焦点距離を使用しても、高分散グレーティングと短い焦点距離を使用した場合と同様に達成できます。走査型モノクロメータなどの単一素子検出器を備えたシステムでは、制限開口は通常、既知の幅の物理的なスリットです。固定格子分光計では、通常、制限開口はアレイ要素またはカメラピクセルです。