Una rejilla de difracción , también llamada rejilla de echelette (del francés échelle = escalera), es un tipo especial de rejilla de difracción . Está optimizado para lograr la máxima eficiencia de la red 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 (en particular, el cero) se minimiza. Dado que esta condición sólo puede alcanzarse exactamente para una longitud de onda, se especifica para qué longitud de onda de ignición está optimizada (o ignífuga ) la rejilla . La dirección en la que se logra la máxima eficiencia se llama ángulo de llama y es la tercera característica crucial de una rejilla quemada que depende directamente de la longitud de onda de la llama y el orden de difracción.
Como toda rejilla óptica, una rejilla quemada tiene un espaciado de líneas constante , lo que determina la magnitud de la división de 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 con respecto a la superficie de la rejilla en el llamado ángulo de inclinación . En consecuencia, el ángulo entre la normal al paso y la normal a la rejilla es .
El ángulo de iluminación está optimizado para maximizar la eficiencia de la longitud de onda de la luz utilizada. Descriptivamente, este medio se elige de manera que el haz difractado en la rejilla y el haz reflejado en los escalones se desvíen ambos en la misma dirección. Las rejillas comúnmente quemadas se fabrican en la denominada configuración Littrow .
La configuración de Littrow es una geometría especial en la que el ángulo de proyección 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 hacia atrás en la dirección del haz incidente (haz azul en la imagen). Las vigas son perpendiculares al escalón y por tanto paralelas a la normal del escalón. Por lo tanto, se mantiene en la configuración de Littrow . Todas las demás geometrías producen expansión o compresión anamórfica de Littrow de la viga.
Los ángulos de difracción en la rejilla no se ven influenciados por la estructura escalonada. Están determinados por el espacio entre líneas y se pueden calcular según la versión en el plano de la ecuación de la rejilla :
dónde:
Para la configuración de Littrow, esto se convierte en . Al resolver el ángulo de resplandor, se puede calcular combinaciones arbitrarias de orden de difracción, longitud de onda y espaciado de líneas:
Las rejillas calcinadas también se pueden realizar como rejillas de transmisión . En este caso, el ángulo de proyección se elige de modo que el ángulo del orden de difracción deseado coincida con el ángulo del haz refractado en el material de la rejilla. [2]
Una forma especial de rejilla quemada es la rejilla echelle . Se caracteriza por un ángulo de proyección especialmente grande (>45°). Por lo tanto, la luz incide en las patas cortas de las rejillas triangulares en lugar de en las patas largas. Las rejillas de Echelle se fabrican principalmente con un espaciado de líneas mayor, pero están optimizadas para órdenes de difracción más altos.
Las rejillas de Echelle son útiles en la astronomía de búsqueda de planetas y se utilizan en los exitosos espectrógrafos HARPS y PARAS ( PRL Advanced Radial-velocity All-sky Search ) .
