SR系列通用型光纖光譜儀是一種用于分析、測(cè)量光信號(hào)頻譜和波長(zhǎng)的儀器。
SR系列光纖光譜儀
工作原理
- 光源發(fā)出的光(可見光或紅外光等)經(jīng)過光纖傳輸?shù)奖粶y(cè)樣品。
- 樣品對(duì)光進(jìn)行反射、透射或散射等作用后,光信號(hào)再次通過光纖回到光譜儀。
- 光譜儀內(nèi)部的光柵或其他光譜分散元件將光信號(hào)分散成不同波長(zhǎng)的光線。
- 分散后的光線通過光電轉(zhuǎn)換器(如CCD或PMT)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
- 最后,通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和分析,得到光譜圖和相關(guān)參數(shù)。
組成部分
- 光柵:是核心的分光元件,其作用是將復(fù)合光分解成不同波長(zhǎng)的單色光。光柵的性能參數(shù)包括線對(duì)數(shù)、閃耀波長(zhǎng)等,線對(duì)數(shù)越高,分辨率越高,但光譜范圍可能會(huì)變窄;閃耀波長(zhǎng)則決定了光柵在特定波長(zhǎng)下的效率。
- 狹縫:用于控制進(jìn)入光譜儀的光通量和光譜分辨率。較窄的狹縫可以提高分辨率,但光通量較小;較寬的狹縫則能增加光通量,但會(huì)降低分辨率。
- 探測(cè)器:將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),常見的探測(cè)器有CCD(電荷耦合器件)探測(cè)器和InGaAs(銦鎵砷)探測(cè)器等。CCD探測(cè)器具有象元數(shù)多、靈敏度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),但信噪比相對(duì)較低;InGaAs探測(cè)器在近紅外波段有較高的靈敏度。
- 光纖:作為信號(hào)耦合器件,具有傳輸光信號(hào)的作用,方便靈活地搭建光譜采集系統(tǒng),能夠適應(yīng)復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境和遠(yuǎn)距離傳輸。
性能參數(shù)
- 光譜范圍:指光譜儀能夠測(cè)量的波長(zhǎng)范圍,常見的光纖光譜儀的光譜范圍在 200nm-2500nm之間。
- 光學(xué)分辨率:是衡量分光能力的重要參數(shù),定義為光譜儀所能分辨開的最小波長(zhǎng)差。
- 靈敏度:分為光度學(xué)靈敏度和化學(xué)計(jì)量學(xué)靈敏度。光度學(xué)靈敏度指光譜儀所能探測(cè)到的最小信號(hào)強(qiáng)度;化學(xué)計(jì)量學(xué)靈敏度指光譜儀能夠測(cè)量到的最小吸收率差。
- 信噪比:信號(hào)與噪聲的比值,信噪比越高,光譜儀的測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。
應(yīng)用領(lǐng)域
- 光學(xué)通信:用于光信號(hào)的頻譜分析和波長(zhǎng)測(cè)量,可評(píng)估和優(yōu)化光纖通信系統(tǒng)的性能,如檢測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)、功率等參數(shù),確保通信質(zhì)量。
- 光譜分析:可分析物質(zhì)的成分和結(jié)構(gòu),在化學(xué)、生物、環(huán)境等領(lǐng)域中進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)濃度的測(cè)量,例如檢測(cè)水質(zhì)中的污染物、土壤中的元素含量等。
- 光譜成像:能夠進(jìn)行空間上的光譜成像,獲取樣品表面和內(nèi)部的成分分布圖像,在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用,比如研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和成分、分析材料的微觀結(jié)構(gòu)等。
- 生物醫(yī)學(xué):可用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的熒光標(biāo)記、蛋白質(zhì)測(cè)序、DNA 分析等,為生物分子的檢測(cè)和研究提供支持,例如檢測(cè)生物樣品中的熒光信號(hào)、分析蛋白質(zhì)的光譜特征等。
- 工業(yè)監(jiān)測(cè):用于工業(yè)過程中的光譜監(jiān)測(cè),如氣體分析、能量管理等,幫助控制和優(yōu)化生產(chǎn)過程,例如監(jiān)測(cè)工業(yè)廢氣中的成分、檢測(cè)工業(yè)生產(chǎn)中的能量輻射等。
產(chǎn)品說明
SR系列通用型光纖光譜儀,提供高速光譜采集的信噪比(SNR)。由于該儀器的高信噪比性能,Ocean SR非常適合于激光表征、等離子體監(jiān)測(cè)和吸光度測(cè)量等應(yīng)用。和傳統(tǒng)的小型光譜儀不同,Ocean SR同時(shí)具備了快速采集速度(積分時(shí)間為1us)和優(yōu)秀的信噪比,SR系列優(yōu)異的性能也讓它在多種應(yīng)用領(lǐng)域得以大施拳腳。