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                    熟悉光纤光谱仪的主要功能,才能更好地使用它
                    2022-05-13 [110]
                      光纤光谱仪结构紧凑,包括入射狭缝、准直物镜、光栅、成像反射镜、滤色片和阵列探测器,还包括数据采集系统和数据处理系统。光信号经入射狭缝投射到准直物镜上,将发散光变成准平行光反射到光栅上,色散后经成像反射镜将光谱呈在阵列接收器的接收面上,形成光谱谱面。
                     
                      光纤光谱仪的主要功能:
                     
                      1.光栅
                     
                      光栅的选择取决于光谱范围以及分辨率的要求。对于光纤光谱仪而言,光谱范围通常在200nm-2500nm之间。由于要求比较高的分辨率就很难得到较宽的光谱范围;同时分辨率要求越高,其光通量就会偏少。对于较低分辨率和较宽光谱范围的要求,300线/mm的光栅是通常的选择。如果要求比较高的光谱分辨率,可以通过选择3600线/mm的光栅,或者选择更多像素分辨率的探测器来实现。
                     
                      2.狭缝
                     
                      较窄的狭缝可以提高分辨率,但光通量较小;另一方面,较宽的狭缝可以增加灵敏度,但会损失掉分辨率。在不同的应用要求中,选择合适的狭缝宽度以便优化整个试验结果。
                     
                      3.探测器
                     
                      探测器在某些方面决定了光纤光谱仪的分辨率和灵敏度,探测器上的光敏感区原则上是有限的,它被划分为许多小像素用于高分辨率或划分为较少但较大的像素用于高敏感度。通常背感光的CCD探测器灵敏度要更好一些,因此可以某个程度在不灵敏度的情况下获得更好的分辨率。近红外的InGaAs探测器由于本身灵敏度和热噪声较高,采用制冷的方式可以有效提高系统的信噪比。
                     
                      4.滤光片
                     
                      由于光谱本身的多级衍射影响,采用滤光片可以降低多级衍射的干扰。和常规光谱仪不同的是,光纤光谱仪是在探测器上镀膜实现,此部分功能在出厂时需要安装就位。同时此镀膜还具有抗反射的功能,提高系统的信噪比。
                     
                      光谱仪的性能主要是由光谱范围、光学分辨率和灵敏度来决定。对以上其中一项参数的变动通常将影响其它的参数的性能。
                     
                      光谱仪主要的挑战不是在制造时使所有的参数指标达到较高,而是使光谱仪的技术指标在这个三维空间选择上满足针对不同应用的性能需求。这一策略使光谱仪能够满足客户以较小的投资获取较大的回报。这个立方体的大小取决于光谱仪所需要达到的技术指标,其大小与光谱仪的复杂程度以及光谱仪产品的价格相关。光谱仪产品应该完全符合客户所要求的技术参数。
                     
                      5.光谱范围
                     
                      光谱范围较小的光谱仪通常能给出详细的光谱信息,相反大范围光谱范围有更宽的视觉范围。因此光谱仪的光谱范围是必须明确重要的参数之一。影响光谱范围的因素主要是光栅和探测器,根据不同的要求来选择相应的光栅和探测器。
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