prisma de Littrow

Un prisma de Littrow es un componente óptico que refleja la luz casi directamente hacia su fuente, al mismo tiempo que la separa en sus longitudes de onda constituyentes. Consiste en un solo prisma, típicamente con un ángulo de ápice de 30 a 60 grados, montado con su hipotenusa o superficie posterior plateada o recubierta para actuar como espejo. La luz entra a través de una de las caras del prisma en el ángulo de Brewster, viaja a través del prisma, se refleja en la superficie plateada y sale de nuevo por la misma cara por la que entró.

La característica definitoria es la geometría: cuando la luz incide en el prisma en el ángulo de Brewster, el ángulo de incidencia es igual al complemento del índice de refracción del prisma. Esta disposición produce una desviación mínima, lo que significa que el rayo reflejado viaja casi paralelo al rayo incidente, pero espacialmente desplazado. El poder dispersivo proviene del propio material del prisma, que refracta diferentes longitudes de onda en ángulos ligeramente diferentes antes y después de la reflexión, por lo que la luz roja y azul se separan a medida que pasan.

Los prismas de Littrow se utilizan en espectrómetros, selectores de longitud de onda y sistemas de retroalimentación óptica donde se necesita retroreflexión con dispersión. Son comunes en los láseres de colorante sintonizables, donde el prisma actúa como un elemento de retroalimentación en la cavidad del láser; la superficie posterior plateada refleja la luz de vuelta al medio de ganancia, y la rotación del prisma selecciona qué longitud de onda experimenta la máxima retroalimentación y oscila. El material del prisma, a menudo vidrio o sílice fundida, debe ser transparente en el rango de longitud de onda de interés y debe tener un índice de refracción suficiente para alcanzar el ángulo de Brewster sin requerir ángulos de incidencia impracticablemente pronunciados.

El ángulo de incidencia y el ángulo de salida son casi iguales solo cuando la trayectoria de la luz está optimizada para la incidencia de Brewster. Si el prisma se gira fuera de esta condición, la desviación aumenta y la retroreflexión se degrada. La superficie plateada es el punto débil; el recubrimiento puede degradarse, dispersar la luz o absorber longitudes de onda selectivamente, por lo que el rendimiento depende de la calidad y el mantenimiento del recubrimiento. El polvo o la condensación en la cara plateada causan una pérdida significativa de la señal.

El prisma lleva el nombre del inventor del siglo XIX y conserva su nombre en la ingeniería óptica a pesar de su aplicación relativamente limitada. Ocupa un nicho entre el retrorreflector simple y el espectrógrafo completo: más simple que un espectrómetro de rejilla, pero más preciso que un espejo de banda ancha, y más compacto que un prisma dispersor giratorio no diseñado para la retroreflexión.