دانش در مورد فیبر براگ گریتینگ.

گریتینگ های فیبر براگ اجزای نوری با ساختار تناوبی هستند که نور را به پرتوهایی تقسیم می کنند که در جهات قابل پیش بینی بر اساس طول موج منتشر می شوند. گریتینگ ها به عنوان عنصر پراکنده هسته بسیاری از ابزارهای طیف سنجی مدرن عمل می کنند. آنها عملکرد حیاتی انتخاب طول موج نور مورد نیاز برای انجام تجزیه و تحلیل در دست را فراهم می کنند. انتخاب بهترین گریتینگ برای یک برنامه کار دشواری نیست، اما معمولاً در هنگام اولویت بندی پارامترهای کلیدی برنامه، به میزانی از تصمیم گیری نیاز دارد.

هر کاربرد طیف‌سنجی حداقل دو نیاز اساسی دارد: باید بتواند مواد را در محدوده طیفی مورد نظر تجزیه و تحلیل کند، و باید بتواند پهنای باند طیفی به اندازه کافی کوچک برای حل ویژگی‌های مورد علاقه ارائه دهد. این دو الزام کلیدی اساس انتخاب گریتینگ را تشکیل می دهند. سپس سایر ویژگی های توری برای بهینه سازی عملکرد در این محدودیت های اساسی انتخاب می شوند.

دو پروفیل شیار رایج به نام های خط دار و هولوگرافیک شناخته می شوند که مربوط به روشی است که برای ساخت گریتینگ اصلی استفاده می شود. گریتینگ های قاعدگی را می توان با استفاده از ابزار خط کشی تولید کرد، جایی که شیارها به صورت فیزیکی در یک سطح بازتابنده با ابزار الماس شکل می گیرند. پروفیل های شیار گریتینگ قاعدگی بسیار قابل کنترل هستند و به راحتی برای یک کاربرد خاص بهینه می شوند و در اکثر موارد به دلیل این درجه آزادی بهترین بازده پراش را ارائه می دهند.

پراکندگی، وضوح، و قدرت تفکیک

عملکرد اصلی یک توری پراش در یک ابزار طیف سنجی این است که به صورت زاویه ای یک منبع پهن باند را به یک طیف با هر طول موج دارای جهت مشخصی جدا می کند. این ویژگی پراکندگی نامیده می شود و معادله ای که رابطه بین طول موج و زاویه را نشان می دهد اغلب معادله گریتینگ نامیده می شود:

n λ = d (sin θ + sin θ')

وضوح یک ویژگی سیستم است، نه یک ویژگی گریتینگ. یک ابزار طیف سنجی باید پهنای باند طیفی به اندازه کافی باریک برای تشخیص ویژگی های مورد علاقه ارائه دهد. این امر با ترکیبی از پراکندگی زاویه ای توری و فاصله کانونی سیستم و با محدود کردن عرض دیافراگم به دست می آید. پهنای باند طیفی در صفحه آشکارساز را می توان با یک گریتینگ کم پراکندگی و یک فاصله کانونی طولانی به خوبی با یک گریتینگ پراکندگی بالا و یک فاصله کانونی کوتاهتر بدست آورد. در سیستم های دارای آشکارساز تک عنصری، مانند تک رنگ روبشی، دیافراگم محدود کننده معمولاً یک شکاف فیزیکی با عرض شناخته شده است. در یک طیف سنج گریتینگ ثابت، دیافراگم محدود کننده معمولاً یک عنصر آرایه یا پیکسل دوربین است.