Una rejilla flameada , también llamada rejilla echelette (del francés échelle = escalera), es un tipo especial de rejilla de difracción . Está optimizado para lograr la máxima eficiencia de rejilla en un orden de difracción determinado . Para ello, la potencia óptica máxima se concentra en el orden de difracción deseado mientras que la potencia residual en los otros órdenes (particularmente el cero) se minimiza. Dado que esta condición solo se puede lograr exactamente para una longitud de onda, se especifica para qué longitud de onda de resplandor se optimiza (o resplandece ) la rejilla . La dirección en la que se logra la máxima eficiencia se denominaángulo del resplandor y es la tercera característica crucial de una rejilla resplandeciente que depende directamente de la longitud de onda del resplandor y el orden de difracción.
Ángulo de resplandor
Como todas las rejillas ópticas, una rejilla flameada tiene un espaciado de línea constante , determinando la magnitud de la división de la longitud de onda causada por la rejilla. Las líneas de rejilla poseen una sección transversal triangular en forma de diente de sierra, formando una estructura escalonada. Los escalones están inclinados en el llamado ángulo de llamarada.con respecto a la superficie de la rejilla. En consecuencia, el ángulo entre el paso normal y la rejilla normal es.
El ángulo de resplandor está optimizado para maximizar la eficiencia para la longitud de onda de la luz utilizada. Descriptivamente, esto significase elige de modo que el haz difractado en la rejilla y el haz reflejado en los escalones se desvíen en la misma dirección. Las rejillas comúnmente flameadas se fabrican en la denominada configuración Littrow .
Configuración de Littrow
![Diffraction at a blazed grating. The general case is shown with red rays; the Littrow configuration is shown with blue rays](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/5/5b/Blazed_grating.svg/300px-Blazed_grating.svg.png)
La configuración de Littrow es una geometría especial en la que el ángulo de resplandor se elige de manera que el ángulo de difracción y el ángulo de incidencia sean idénticos. [1] Para una rejilla de reflexión , esto significa que el haz difractado se refleja en la dirección del haz incidente (haz azul en la imagen). Las vigas son perpendiculares al escalón y por lo tanto paralelas al escalón normal. Por lo tanto, se mantiene en la configuración de Littrow..
Los ángulos de difracción en la rejilla no se ven afectados por la estructura del escalón. Están determinados por el espaciado de líneas y se pueden calcular de acuerdo con la ecuación de rejilla :
dónde:
- = interlineado,
- = ángulo de incidencia,
- = ángulo de difracción (ángulo tomado en la misma dirección que , es decir, el rojo tendría un signo negativo en la imagen de arriba si es positivo),
- = orden de difracción,
- = longitud de onda de la luz incidente.
Para la configuración de Littrow, esto se convierte en . Resolviendo para el ángulo de resplandor se puede calcular para combinaciones arbitrarias de orden de difracción, longitud de onda y espaciado de línea:
Rejilla de transmisión flameada
Las rejillas flameadas también se pueden realizar como rejillas de transmisión . En este caso, el ángulo de la llamarada se elige de manera que el ángulo del orden de difracción deseado coincida con el ángulo del haz refractado en el material de rejilla. [2]
Rejilla Echelle
Una forma especial de rejilla flameada es la rejilla echelle . Se caracteriza por un ángulo de combustión particularmente grande (> 45 °). Por lo tanto, la luz golpea las patas cortas de las líneas de rejilla triangular en lugar de las patas largas. Las rejillas Echelle se fabrican principalmente con un espaciado de línea más grande, pero están optimizadas para órdenes de difracción más altas.
Rejillas Echelle son útiles en la astronomía de búsqueda de planetas, y se utilizan con éxito en el HARPS y los párrafos ( PRL Avanzada de velocidad radial de todo el cielo de búsqueda ) espectrógrafo .
Referencias
- ^ Richardson Gratings, " Nota técnica 11 ", sección "Determinación de la longitud de onda de Blaze" (30 de septiembre de 2012).
- ^ Richardson Gratings, " Nota técnica 4 - Rejillas de transmisión ", sección "Rejillas de transmisión flameadas" (30 de septiembre de 2012).
enlaces externos
- Richardson Gratings, " Nota técnica 11 - Determinación de la longitud de onda del resplandor " (30 de septiembre de 2012)
- Horiba Scientific, " Rejillas de difracción " (30 de septiembre de 2012)
- Shimadzu, " Blaze Wavelength " (30 de septiembre de 2012)
- Palmer, Christopher, Manual de rejilla de difracción , octava edición, MKS Newport (2020). [1]