2010.5.5 海洋光學光纖光譜儀QE65000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準。海洋光學同時也提供光纖適配器。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信息,請聯(lián)系玻色智能科技的應用工程師。
固定的入射狹縫
USB4000用戶配置光譜儀的另一個可選組件是不同寬度的入射狹縫。入射狹縫是一個矩形孔徑,高1毫米,寬5到200微米。寬度決定了進入光譜儀的光通量,狹縫是永久固定的,必須由海洋光學的技術(shù)人員來更換。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)。
長通吸收濾光片
海洋光學提供長通的吸收或者截止濾光片;每個濾光片都有傳輸帶寬和截止帶寬,將信號光限制在特定波長區(qū)域內(nèi),消除二級和三級衍射的影響。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。
準直鏡和聚焦鏡
標準的鋁膜反射鏡可以替換成海洋光學的產(chǎn)品一一紫外吸收SAG+反射鏡,這樣可以增強可見近紅外的反射率,從而增強了光譜儀的靈敏度。SAG+反射鏡通常用于熒光測量中,它也可以吸收幾乎所有的紫外光,減少了熒光測量中的激發(fā)源散射效應的干擾。與大多數(shù)鍍銀反射鏡不同,SAG+不會氧化,具有極其的反射率—-在可見光到近紅外區(qū)反射率超過95%。
選擇光柵和波長范圍
選擇范圍寬和配置靈活
海洋光學提供14種不同的光柵供您選擇,要確定光柵的型號,您需要考慮刻線密度(決定分辨率),光譜范圍(決定波長范圍)和閃耀波長(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)動光柵來工作,海洋光學光譜儀中的光柵在出廠前就永久地固定,保證了性能的長期穩(wěn)定。每臺光譜儀都必須指定光柵。海洋光學提供機械刻劃和全息式衍射光柵。這兩種光柵的選擇存在一個平衡考慮: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?叹密度越大,光學分辨率越高,同時光譜范圍也越小。
●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,不會改變。當您選擇了光譜儀的起始波長后,再把光譜范圍和起始波長相加,得到波長范圍。
●對于刻劃光柵來說,閃耀波長就是光柵效率曲線的峰值波長。而對于全息光柵來說,閃耀波長就是效率好的波長范圍。
●有效波段是指效率大于30%的波長范圍,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.#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的波長范圍的光強度會很弱。
QE系列光譜儀獨有的HC-QE光柵具有750nm的波長范圍,下圖是效率曲線
探測器:薄型背照式面陣CCD
QE65000光纖光譜儀采用了Hamamatsu S7031-1006 FFT-CCD面陣探測器,具有高達90%的量子效率(量子效率被定義為光子轉(zhuǎn)換為光電子的效率)。內(nèi)置熱電致冷器的CCD具有很低的噪聲和暗背景信號,非常適合在微弱光條件下的應用,具有較長的積分時間,同時動態(tài)范圍也很寬。
S7031是一個面陣CCD.其垂直方向上的像元可以在整個狹縫的高度方向上采集信號光.顯著地提高了光的收集效率。從而提高了信噪比。薄型背照式的CCD天然地具有高UV響應,無須和其它探測器一樣升級UV紫外窗片。
在采用線陣CCD的光譜儀中,狹縫寬度,而不是它的高度,決定了進入光學平臺的光通量,這是因為線陣CCD不能有效地收集通過狹縫高度方向的光。但是對于QE65000,二維的面陣CCD可以很好地利用從狹縫高度方向獲得的額外入射光,大大地提高了系統(tǒng)的靈敏度。
探測器帶有OFLV濾光片
在波長范圍為200—950nm的QE5000光纖光譜儀系統(tǒng)中,OFLV-QE消除高階衍射淖光片和HC-1光柵同時使用,用來消除二級和三級衍射效應的干擾。安裝過程采用了海洋光學的覆膜技術(shù)。
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