階段格子（読み）かいだんこうし

日本大百科全書(ニッポニカ)

階段格子
かいだんこうし

光学干渉素子の一種で、階段状切り口をもつ目の粗い回折格子。透過型と反射型とがある。均質なガラスまたは溶融石英板をきわめて精密に平行平面板に研磨し、それを切断してつくった板を重ね合わせてつくる。平面が精密に研磨されているので、重ね合わせるだけで接合される。板の厚さは1～2センチメートル程度で、光の波長に比べると数万倍も大きい。したがって、階段の数は数十程度でもその分解能はきわめて高く、分解能100万程度のものが得られている。反射型階段格子は、刻線間隔が大きい反射型回折格子と考えられ、反射面は反射率を高めるため、蒸着(じょうちゃく)されている。反射光はほぼ入射光の方向に逆行するので、1階段の光路差は厚さの2倍となる。厚さ2センチメートル、階段数30とすると、波長0.5マイクロメートルの光に対して分解能は理論的には240万に達する。干渉計と回折格子の違いは、スペクトル次数の一つ違うスペクトル線が、どれだけずれて現れるかという波長値で知られる。これは自由波長域（フリー・スペクトル・レンジ）とよばれ、可視光用回折格子では普通は数百ナノメートル（1ナノメートルは10億分の1メートル）程度であるが、反射型階段格子では100分の1ナノメートル程度となる。したがって、干渉計でスペクトル線の微細な構造を調べるには、隣接するスペクトル線が分解できる程度の分光器を用いて、干渉計と直角の方向に分散しておく必要がある。普通の回折格子と階段格子の中間で、両者の特徴を兼ねるようにくふうされたものがエシェル格子で、自由波長域は1ナノメートル程度である。

［尾中龍猛・伊藤雅英］

[参照項目] | 回折格子 | スペクトル | 石英

透過型階段格子と反射型階段格子の原理

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

階段格子
かいだんこうし
echelon grating

回折格子の1種。エシェロン格子ともいう。回折格子の分解能をあげる目的で，厚さの等しい平行平面のガラス板 20～50枚を約 1mmずつ正確にずらせて張り合せたもの。 A.A.マイケルソンによって考案された。形が階段に似ているのでこの名がある。構造は簡単であるが，ガラス板の厚さや，ずらせる幅には正確さが要求される。光を入射すれば，各段からの回折光が互いに干渉してスペクトルを生じる。これを使用すると，溝を刻んだ普通の回折格子に比べて数百倍以上の分解能を得ることができる。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典