超高速モノクロメーター

超高速モノクロメータは、超短パルス（フェムト秒以下の時間スケール）の持続時間を維持するモノクロメータです。 ^{[1] [2]} モノクロメータは、特定の波長を選択するデバイスであり、通常は回折格子を使用して光を分散させ、スリットを使用して目的の波長を選択します。ただし、回折格子は経路遅延をもたらし、超短パルスの持続時間を測定可能なほど長くします。超高速モノクロメータは、第 2 の回折格子を使用して、第 1 の格子とその他の分散光学要素によってパルスに導入された時間遅延を補正します。

回折格子は、入射光線の角度θ _iとm番目の出射光線の角度θ _{m が}次の式で表されるように構築される。

${\displaystyle m\lambda =d(\sin {\theta _{i}}-\sin {\theta _{m}})}$。

隣接する溝によって回折された 2 つの光線の経路長は、距離mλだけ異なります。ビーム内の最長経路と最短経路の合計差は、 照射される溝の合計数にmλ を掛けて計算されます。

たとえば、1200 溝/mm の格子を照射する幅 10 mm のビームには、12,000 本の溝が使用されます。波長 10 nm では、1 次回折ビーム ( m = 1) のビーム全体の経路長は 120 μm 変化します。これは、400 フェムト秒の到達時間差に相当します。これは、ピコ秒パルスでは無視できることが多いですが、フェムト秒持続時間のパルスでは無視できません。

主な用途は、ガスターゲットと相互作用する超高速レーザーパルスによって生成される多数の高次高調波パルスの中から、時間広がりなしに単一の高次高調波パルスを抽出することです。^[要出典]

• 超短パルス
• デシ

Palmer, Christopher (2020)。回折格子ハンドブック（第 8 版）。MKS Newport。