光纖光譜儀

光譜儀器是進(jìn)行光譜學(xué)研究和物質(zhì)光譜分析的儀器，通過(guò)對(duì)光譜的測(cè)量來(lái)完成光成分的分析、材料光學(xué)屬性的測(cè)量以及物質(zhì)成分的鑒定，是一種基本的光學(xué)檢測(cè)儀器。光譜儀器一經(jīng)誕生就受到人們的廣泛關(guān)注，并首先應(yīng)用在化學(xué)分析中。光譜儀器具有測(cè)量范圍大、精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)、冶金、衛(wèi)生、石油化工等領(lǐng)域，也是軍事偵察、資源和水文探測(cè)等必不可少的遙感設(shè)備。光纖光譜儀廠家

光譜儀的設(shè)計(jì)和制造是一門(mén)有著悠久歷史的技術(shù)。從牛頓用三棱鏡從太陽(yáng)光中分出各個(gè)單色光以來(lái)，光譜儀的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)不斷發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光譜儀器也逐漸成熟和完善，并逐步在各行業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。光纖光譜儀廠家

普通全息川型凹面光柵【具有準(zhǔn)直、色散以及成像功能,在上簡(jiǎn)化了色散光譜成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),但是由于其成像特性符合羅蘭圓結(jié)構(gòu),成像譜面為曲面,無(wú)法使用線陣或面陣探測(cè)器進(jìn)行全譜測(cè)量,所以只是被廣泛地應(yīng)用于單色儀成像系統(tǒng)。作為改進(jìn)型型全息凹面光柵降,平場(chǎng)全息凹面光柵不僅具有準(zhǔn)直、色散以及成像功能,而且還具有平直的成像光譜面。配合線陣或面陣光電探測(cè)器,使得成像光譜的光電直讀成為可能,整體系統(tǒng)只包含平場(chǎng)全息凹面光柵一個(gè)光學(xué)元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,非常有利于光譜儀微型化的實(shí)現(xiàn)。光纖光譜儀廠家

在光能利用率方面,雖然此類(lèi)系統(tǒng)光學(xué)元件少,減少了成像過(guò)程中光束在光學(xué)界面上的損耗,但是由于平場(chǎng)全息凹面光柵的效率較其他類(lèi)型的光柵低,所以系統(tǒng)光能利用率的提升有限。其次因?yàn)榇罂讖降拇祟?lèi)光柵難以設(shè)計(jì),孔徑越大殘留像差如球差、彗差及譜面彎曲等也越大,可能會(huì)嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的成像質(zhì)量,所以系統(tǒng)的集光率也受到了一定的限制。光纖光譜儀廠家

電耦合器件（Charge Coupled Devices）簡(jiǎn)稱CCD，是20 世紀(jì)70 年始發(fā)展起來(lái)的新型半導(dǎo)體器件。從 CCD 概念提出到商品化的電荷耦合攝像機(jī)出現(xiàn)僅僅經(jīng)歷了四年。其所以發(fā)展迅速，主要原因是它的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。它在數(shù)字信息存儲(chǔ)、模擬信號(hào)處理以及作為成像傳感器等方面都有十分廣泛的應(yīng)用。對(duì)于同等級(jí)的 CCD 而言，探測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度以及線性度等都基本上相同，但象元的個(gè)數(shù)則是由象元的大小和探測(cè)元的總長(zhǎng)度所決定，所以在實(shí)際選擇 CCD 時(shí)只需要考慮象元的大小和探測(cè)元的總長(zhǎng)度就可以。光纖光譜儀廠家

對(duì)于光譜探測(cè)而言，CCD 單位象元的大小是一個(gè)很重要的參數(shù)。單位象元的寬度方向?yàn)楣庾V色散方向，這個(gè)方向表征了光學(xué)系統(tǒng)色散的能力，如果探測(cè)器象元的寬度過(guò)于大，就可能會(huì)使探測(cè)器產(chǎn)生欠采樣，就是說(shuō)雖然光學(xué)系統(tǒng)有較高的分辨率但是沒(méi)有辦法通過(guò)探測(cè)器進(jìn)行表現(xiàn)。象元寬度越小就越能夠保證好的光譜分辨率，但是過(guò)于小的象元寬度就會(huì)導(dǎo)致 CCD 靈敏度的下降，所以在選擇探測(cè)器象元寬度時(shí)應(yīng)該在保證 CCD 靈敏度的同時(shí)，盡可能選用小寬度象元的CCD。光纖光譜儀廠家

便攜式制冷型光纖光譜儀所能記錄的波長(zhǎng)范圍稱為該光譜儀的工作光譜區(qū)。光柵的種類(lèi)和CCD的材料會(huì)影響到便攜式制冷型光纖光譜儀的工作區(qū)，通常，工作光譜區(qū)越寬，其波長(zhǎng)分辨率越低，所Ｗ需要在工作光譜與波長(zhǎng)分辨率之間權(quán)衡。一般的便攜式制冷型光纖光譜儀的波長(zhǎng)范圍是在400nm－1100nm，從200nm波長(zhǎng)范圍開(kāi)始的光譜儀的CCD是背照式的，或者需要CCD前窗被膜。可Ｗ探測(cè)到1100nm波長(zhǎng)范圍后的光譜儀需要采用紅外晶體材料，通常到2500nm的光譜儀需要其他材料的CCD.

靈敏度反映了便攜式制冷型光纖光譜儀光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的能力８，較高靈敏度可Ｗ減小噪音的影響，狹縫的尺寸，光柵類(lèi)型，探測(cè)器的類(lèi)型Ｗ及電路都會(huì)對(duì)光譜儀的靈敏度有所影響?；奶綔y(cè)器與衍射的光柵Ｗ及大光通量都可Ｗ提高光譜儀的靈敏度。光譜儀的光通量大小可Ｗ通過(guò)Ｆ＃來(lái)表示，Ｆ＃是焦距與光譜儀內(nèi)有效光學(xué)元件通廣孔徑的比值，Ｆ＃的平方與光通量成反比，Ｆ數(shù)越小，其光通量越大.