ตะแกรงเลี้ยวเบนแบบเบลซ (Blazed Grating ) หรือที่เรียกว่าตะแกรงเลี้ยวเบนแบบเอเชลเลตต์ (Echelette Grating) (มาจากภาษาฝรั่งเศสéchelle = บันได) เป็น ตะแกรงเลี้ยวเบนชนิดพิเศษได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพ แสงสูงสุด ในลำดับการเลี้ยวเบน ที่กำหนด โดย พลังงานแสงสูงสุดจะถูกรวมไว้ในลำดับการเลี้ยวเบนที่ต้องการ ในขณะที่พลังงานที่เหลือในลำดับอื่นๆ (โดยเฉพาะลำดับที่ศูนย์) จะถูกลดลงให้เหลือน้อยที่สุด เนื่องจากเงื่อนไขนี้สามารถเกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำเฉพาะกับความยาวคลื่นเดียวเท่านั้น จึงมีการระบุความยาวคลื่นเบลซที่เหมาะสมที่สุดสำหรับตะแกรงเลี้ยวเบน (หรือเบลซ ) ทิศทางที่ให้ประสิทธิภาพสูงสุดเรียกว่ามุมเบลซ (Blaze Angle ) และเป็นคุณลักษณะสำคัญประการที่สามของตะแกรงเลี้ยวเบนแบบเบลซ ซึ่งขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นเบลซและลำดับการเลี้ยวเบนโดยตรง

เช่นเดียวกับตะแกรงแสงทุกชนิด ตะแกรงแบบเบลซ (blazed grating) มีระยะห่างระหว่างเส้นคงที่ซึ่งเป็นตัวกำหนดขนาดของการแยกความยาวคลื่นที่เกิดจากตะแกรง เส้นตะแกรงมีหน้าตัดเป็นรูปสามเหลี่ยมคล้ายฟันเลื่อย ก่อให้เกิดโครงสร้างแบบขั้นบันได ขั้นบันไดเหล่านี้เอียงทำมุมที่เรียกว่ามุมเบลซ (blaze angle) เมื่อเทียบกับพื้นผิวตะแกรง ดังนั้น มุมระหว่างเส้นตั้งฉากของขั้นบันไดและเส้นตั้งฉากของตะแกรงจึงเป็นθ ${\displaystyle d}$${\displaystyle \theta _{B}}$${\displaystyle \theta _{B}}$

มุมการเลี้ยวเบนของแสงได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับความยาวคลื่นของแสงที่ใช้ กล่าวคือ เลือกมุมนี้ เพื่อให้ลำแสงที่เลี้ยวเบนที่ตะแกรงและลำแสงที่สะท้อนที่ขั้นบันไดเบี่ยงเบนไปในทิศทางเดียวกัน โดยทั่วไปแล้ว ตะแกรงเลี้ยวเบนแบบมี มุม เลี้ยวเบนจะผลิตในรูปแบบที่เรียกว่าLittrow${\displaystyle \theta _{B}}$

การจัดเรียงแบบ Littrow เป็นรูปทรงเรขาคณิตพิเศษที่เลือกมุมการเลี้ยวเบนเพื่อให้มุมการเลี้ยวเบนและมุมตกกระทบเท่ากัน^{[ 1 ]}สำหรับตะแกรงสะท้อนแสงหมายความว่าลำแสงที่เลี้ยวเบนจะสะท้อนกลับไปยังทิศทางของลำแสงตกกระทบ (ลำแสงสีน้ำเงินในภาพ) ลำแสงจะตั้งฉากกับขั้นบันไดและขนานกับแนวตั้งฉากของขั้นบันได ดังนั้นจึงเป็นไปตามการจัดเรียงแบบ Littrow รูปทรงเรขาคณิตอื่นๆ ทั้งหมดจะทำให้เกิดการขยายหรือการบีบอัดแบบ Littrow anamorphic ของลำแสง ${\displaystyle \alpha =\beta =\theta _{B}}$

มุมการเลี้ยวเบนที่ตะแกรงจะไม่ได้รับอิทธิพลจากโครงสร้างขั้นบันได มุมเหล่านี้ถูกกำหนดโดยระยะห่างระหว่างเส้น และสามารถคำนวณได้ตามสมการตะแกรงในระนาบ :

${\displaystyle d\left(\sin {\alpha }+\sin {\beta }\right)=m\lambda }$

ที่ไหน:

${\displaystyle d}$= ระยะห่างระหว่างบรรทัด

${\displaystyle \alpha }$= มุมตกกระทบ

${\displaystyle \beta }$= มุมการเลี้ยวเบน (มุมที่วัดในทิศทางเดียวกับหมายความว่าสีแดงจะมีเครื่องหมายลบในภาพด้านบนหากเป็นค่าบวก)${\displaystyle \alpha }$${\displaystyle \beta }$${\displaystyle \alpha }$

${\displaystyle m}$= ลำดับการเลี้ยวเบน (ถือว่าเป็นค่าบวกสำหรับลำดับการเลี้ยวเบนแบบเฉียง)

${\displaystyle \lambda }$= ความยาวคลื่นของแสงตกกระทบ

สำหรับการจัดเรียงแบบ Littrow จะได้ว่าโดยการแก้หาค่ามุมการเลี้ยวเบน สามารถคำนวณค่าสำหรับชุดค่าผสมใดๆ ของลำดับการเลี้ยวเบน ความยาวคลื่น และระยะห่างระหว่างเส้นได้: ${\displaystyle 2d\sin {\theta _{B}}=m\lambda }$${\displaystyle \theta _{B}}$

${\displaystyle \theta _{B}=\arcsin {\frac {m\lambda }{2d}}\ .}$

ในการจัดเรียงแบบใกล้เคียงกับ Littrow หรือรูปทรงเรขาคณิตอื่น ๆ ที่ส่องสว่างร่องตะแกรงด้วยมุมเหลี่ยม สมการการเลี้ยวเบนของ Fraunhoferจะให้ผลลัพธ์ที่คล้ายกับการสะท้อนแบบกระจกเงาจากพื้นผิวที่เอียง ${\displaystyle \theta _{B}}$${\displaystyle \beta =2\theta _{B}-\alpha }$

ตะแกรงแบบ Blazed ยังสามารถสร้างขึ้นเป็นตะแกรงส่งผ่าน ได้อีกด้วย ในกรณีนี้ มุม Blaze จะถูกเลือกเพื่อให้มุมของลำดับการเลี้ยวเบนที่ต้องการตรงกับมุมของลำแสงที่หักเหที่วัสดุตะแกรง^{[ 2 ]}

ตะแกรงเอเชลล์ (Echelle grating ) เป็นตะแกรงชนิดพิเศษชนิดหนึ่งมีลักษณะเด่นคือ มุมเบ้ (blaze angle) กว้างมาก (>45°) ดังนั้น แสงจึงตกกระทบที่ขาด้านสั้นของเส้นตะแกรงรูปสามเหลี่ยมแทนที่จะเป็นขาด้านยาว ตะแกรงเอเชลล์ส่วนใหญ่ผลิตด้วยระยะห่างระหว่างเส้นที่กว้างกว่า แต่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับลำดับการเลี้ยวเบนที่สูงกว่า

แผ่นกระจายแสงแบบเอเชลมีประโยชน์ในดาราศาสตร์ค้นหาดาวเคราะห์ และถูกนำไปใช้ในสเปกโทรกราฟHARPSและ PARAS ( PRL Advanced Radial-velocity All-sky Search ) ที่ ประสบความสำเร็จ

• Richardson Gratings, " บันทึกทางเทคนิคหมายเลข 11 - การกำหนดความยาวคลื่น Blaze " (30 กันยายน 2012)
• บริษัท โฮริบา ไซเอนซ์, " แผ่นกระจายแสง " (30 กันยายน 2012)
• ชิมาซึ, " ความยาวคลื่นเพลิง " (30 กันยายน 2012)
• Palmer, Christopher, Diffraction Grating Handbookฉบับที่ 8, MKS Newport (2020). [1]