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，通過對光譜的測量來完成光成分的分析、材料光學(xué)屬性的測量以及物質(zhì)成分的鑒定，是一種基本的光學(xué)檢測儀器。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。光譜儀器具有測量范圍大、精度高、速度快等優(yōu)點，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)計和制造是一門有著悠久歷史的技術(shù)。從牛頓用三棱鏡從太陽光中分出各個單色光以來，光譜儀的設(shè)計和制造技術(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,無法使用線陣或面陣探測器進(jìn)行全譜測量,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)只包含平場全息凹面光柵一個光學(xué)元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,非常有利于光譜儀微型化的實現(xiàn)。光纖光譜儀廠家

在光能利用率方面,雖然此類系統(tǒng)光學(xué)元件少,減少了成像過程中光束在光學(xué)界面上的損耗,但是由于平場全息凹面光柵的效率較其他類型的光柵低,所以系統(tǒng)光能利用率的提升有限。其次因為大孔徑的此類光柵難以設(shè)計,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）簡稱CCD，是20 世紀(jì)70 年始發(fā)展起來的新型半導(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、模擬信號處理以及作為成像傳感器等方面都有十分廣泛的應(yīng)用。對于同等級的 CCD 而言，探測器的動態(tài)范圍、靈敏度以及線性度等都基本上相同，但象元的個數(shù)則是由象元的大小和探測元的總長度所決定，所以在實際選擇 CCD 時只需要考慮象元的大小和探測元的總長度就可以。光纖光譜儀廠家

對于光譜探測而言，CCD 單位象元的大小是一個很重要的參數(shù)。單位象元的寬度方向為光譜色散方向，這個方向表征了光學(xué)系統(tǒng)色散的能力，如果探測器象元的寬度過于大，就可能會使探測器產(chǎn)生欠采樣，就是說雖然光學(xué)系統(tǒng)有較高的分辨率但是沒有辦法通過探測器進(jìn)行表現(xiàn)。象元寬度越小就越能夠保證好的光譜分辨率，但是過于小的象元寬度就會導(dǎo)致 CCD 靈敏度的下降，所以在選擇探測器象元寬度時應(yīng)該在保證 CCD 靈敏度的同時，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范圍稱為該光譜儀的工作光譜區(qū)。光柵的種類和CCD的材料會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，其波長分辨率越低，所Ｗ需要在工作光譜與波長分辨率之間權(quán)衡。一般的便攜式制冷型光纖光譜儀的波長范圍是在400nm－1100nm，從200nm波長范圍開始的光譜儀的CCD是背照式的，或者需要CCD前窗被膜?？桑滋綔y到1100nm波長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轉(zhuǎn)換為電信號的能力８，較高靈敏度可Ｗ減小噪音的影響，狹縫的尺寸，光柵類型，探測器的類型Ｗ及電路都會對光譜儀的靈敏度有所影響?；奶綔y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Ｆ＃來表示，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.