2010.5.3 海洋光學(xué)光纖光譜儀HR4000和HR2000＋的各部分詳解
SMA905連接器
精密的SM905連接器確保了光譜儀入射狹縫和光纖的連接完全對(duì)準(zhǔn)。海洋光學(xué)同時(shí)也提供光纖適配器。比如SMA-ST適配器和SMA-FC適配器,如需了解連接器和適配器的詳細(xì)信息，請(qǐng)聯(lián)系玻色智能科技的應(yīng)用工程師。
固定的入射狹縫
HR4000用戶配置光譜儀的另一個(gè)可選組件是不同寬度的入射狹縫。入射狹縫是一個(gè)矩形孔徑，高1毫米，寬5到200微米。寬度決定了進(jìn)入光譜儀的光通量，狹縫是永久固定的，必須由海洋光學(xué)的技術(shù)人員來(lái)更換。也可以不指定狹縫，使用不同芯徑的光纖作為光譜儀的入射孔徑。狹縫安裝在SMA905連接器的內(nèi)側(cè)。
長(zhǎng)通吸收濾光片
海洋光學(xué)提供長(zhǎng)通的吸收或者截止濾光片；每個(gè)濾光片都有傳輸帶寬和截止帶寬，將信號(hào)光限制在特定波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，消除二級(jí)和三級(jí)衍射的影響。這些濾光片永久地安裝在SMA905連接器內(nèi)，位于狹縫和消包層模式孔之間。
準(zhǔn)直鏡和聚焦鏡
標(biāo)準(zhǔn)的鋁膜反射鏡可以替換成海洋光學(xué)的產(chǎn)品一一紫外吸收SAG+反射鏡，這樣可以增強(qiáng)可見(jiàn)近紅外的反射率，從而增強(qiáng)了光譜儀的靈敏度。SAG+反射鏡通常用于熒光測(cè)量中，它也可以吸收幾乎所有的紫外光，減少了熒光測(cè)量中的激發(fā)源散射效應(yīng)的干擾。與大多數(shù)鍍銀反射鏡不同，SAG+不會(huì)氧化，具有極其的反射率—－在可見(jiàn)光到近紅外區(qū)反射率超過(guò)95％。
選擇光柵和波長(zhǎng)范圍
選擇范圍寬和配置靈活
海洋光學(xué)提供14種不同的光柵供您選擇，要確定光柵的型號(hào)，您需要考慮刻線密度(決定分辨率)，光譜范圍(決定波長(zhǎng)范圍)和閃耀波長(zhǎng)(決定光柵效率高的區(qū)域)。
性能和穩(wěn)定性
與掃描式單色儀相比，不需要轉(zhuǎn)動(dòng)光柵來(lái)工作，海洋光學(xué)光譜儀中的光柵在出廠前就永久地固定，保證了性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定。每臺(tái)光譜儀都必須指定光柵。海洋光學(xué)提供機(jī)械刻劃和全息式衍射光柵。這兩種光柵的選擇存在一個(gè)平衡考慮：全息光柵產(chǎn)生的雜散光較小而刻劃光柵具有更高的反射率和靈敏度。
光柵的選擇：光柵的刻線密度(mm-1)
●決定了它的色散能力，而刻線的角度決定光譜的有效區(qū)域。刻線密度越大，光學(xué)分辨率越高，同時(shí)光譜范圍也越小。
●光譜范圍是入射光經(jīng)由光柵色散后的線性分布。光譜范圍(帶寬)是由刻線密度決定的，不會(huì)改變。當(dāng)您選擇了光譜儀的起始波長(zhǎng)后，再把光譜范圍和起始波長(zhǎng)相加，得到波長(zhǎng)范圍。
●對(duì)于刻劃光柵來(lái)說(shuō)，閃耀波長(zhǎng)就是光柵效率曲線的峰值波長(zhǎng)。而對(duì)于全息光柵來(lái)說(shuō)，閃耀波長(zhǎng)就是效率好的波長(zhǎng)范圍。
●有效波段是指效率大于30％的波長(zhǎng)范圍，在某些情況下，光柵的光譜范圍比有效的色散范圍要大。比如說(shuō)．#1光柵具有650nm的光譜范圍，但是效率好的范圍是從200-575nm。在這種情況下，由于光柵效率的降低．大于575nm的波長(zhǎng)范圍的光強(qiáng)度會(huì)很弱。
HR系列光譜儀獨(dú)有的HC-1光柵具有200－1100nm的波長(zhǎng)范圍，下圖是效率曲線
L2或者L4探測(cè)器聚光透鏡
這種圓柱體透鏡同樣都是由海洋光學(xué)所生產(chǎn)，以確保的品質(zhì)。透鏡被固定在探測(cè)器窗片上，將通過(guò)狹縫高度方向收集的信號(hào)光聚焦到窄小的探測(cè)器像元上，大大提高了采集信號(hào)光的效率并且減少了雜散光。對(duì)于弱光測(cè)量應(yīng)用，聚光透鏡可以配合大芯徑光纖一起使用，獲得很高的靈敏度。
探測(cè)器：3648像元的線性陣列CCD
HR4000光纖光譜儀使用Toshiba TCDl304AP線陣CCD探測(cè)器。在HR2000＋光纖光譜儀中．使用的是Sony ILX511線陣CCD操測(cè)器。兩者都是線陣硅CCD，可用于200－1100nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的測(cè)量，并且具有相同的動(dòng)態(tài)范圍（1300：1)。
Toshiba探測(cè)器跟Sony探測(cè)器也存在一些區(qū)別。比如說(shuō)，Toshiba CCD的像元只有8um寬而Sony的是14um．因此Toshiba探測(cè)器像元的靈敏度只有Sony探測(cè)器的60％左右（8um／14um)。但是，對(duì)于相同的像元面積，Toshiba
3648像元CCD和Sony2048像元CCD的靈敏度是一樣的.探測(cè)器內(nèi)置了電子快門(mén),可以有效地防止過(guò)量的光照．避免探測(cè)器的飽和。
探測(cè)器帶有OFLV濾光片
OFLV消除高階衍射濾光片被安裝在探測(cè)器窗口前，可以消除二級(jí)和三級(jí)衍射的影吶。它應(yīng)用了海洋光學(xué)的覆膜技術(shù)。事實(shí)上．海洋光學(xué)是能夠提供“干凈的”一級(jí)衍射光譜的微型光譜儀生產(chǎn)商。
升級(jí)為UV4紫外窗片
可以選擇升級(jí)UV4紫外窗片來(lái)取代標(biāo)準(zhǔn)的BK7探測(cè)器窗口，這種石英材料的紫外窗片可以增強(qiáng)光譜儀在200-340nm紫外波段的響應(yīng)能力。
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線陣CCD光纖光譜儀
