Konzeptvergleich verschiedener kompakter Kreuzgitter-Spektrometer

Spektroskopie findet wachsende Verbreitung in Anwendungsfeldern wie der Landwirtschaft oder der industriellen Prozesskontrolle, wobei besonders robuste Kompaktspektrometer mit möglichst hoher spektraler Auflösung über einen breiten Wellenlängenbereich gefordert werden. Klassische Gitterspektrometer können diese zum Teil gegensätzlichen Anforderungen nur unzureichend erfüllen. Als mögliche Lösung wurden Echelle-inspirierte Kreuzgitter-Spektrometer vorgeschlagen, bei denen das Kreuzgitter zwei Gitterfunktionen in einem Element vereint. Das Echelle-Gitter beugt das Licht in höhere, sich überlappende Beugungsordnungen, die durch das senkrecht dazu orientierte Quergitter getrennt werden. Im Beitrag werden verschiedene Konzepte mit zugehörigem Optikdesign präsentiert. Dazu zählt neben einem rein reflektiven, gefalteten Design auch ein refraktiver Ansatz, in dem die Kollimations- und Abbildungsfunktion durch dieselben optischen Elemente realisiert werden. Im Vortrag wird sowohl auf die Herstellung der Kreuzgitter als auch auf Aufbau und Justage der verschiedenen Spektrometer eingegangen. Die Leistungsfähigkeit der Spektrometer-Konzepte wird anhand von durchgeführten Messungen verglichen.