光纤光谱仪是什么

功能介绍
光栅
　　光栅的选择取决于光谱范围以及分辨率的要求。对于光纤光谱仪而言，光谱范围通常在200nm-2200nm之间。由于要求比较高的分辨率就很难得到较宽的光谱范围；同时分辨率要求越高，其光通量就会偏少。对于较低分辨率和较宽光谱范围的要求，300线/mm的光栅是通常的选择。如果要求比较高的光谱分辨率，可以通过选择3600线/mm的光栅，或者选择更多像素分辨率的探测器来实现。

狭缝
　　较窄的狭缝可以提高分辨率，但光通量较小；另一方面，较宽的狭缝可以增加灵敏度，但会损失掉分辨率。在不同的应用要求中，选择合适的狭缝宽度以便优化整个试验结果。

探测器
　　探测器在某些方面决定了光纤光谱仪的分辨率和灵敏度，探测器上的光敏感区原则上是有限的，它被划分为许多小像素用于高分辨率或划分为较少但较大的像素用于高敏感度。通常背感光的CCD探测器灵敏度要更好一些，因此可以某个程度在不灵敏度的情况下获得更好的分辨率。近红外的InGaAs探测器由于本身灵敏度和热噪声较高，采用制冷的方式可以有效提高系统的信噪比。复享光谱仪依靠来自世界领先光学探测器先进生产商阵容，如Sony,Hamamatsu,Thoshiba等产品技术支持。

滤光片
　　由于光谱本身的多级衍射影响，采用滤光片可以降低多级衍射的干扰。和常规光谱仪不同的是，光纤光谱仪是在探测器上镀膜实现，此部分功能在出厂时需要安装就位。同时此镀膜还具有抗反射的功能，提高系统的信噪比。 　　光谱仪的性能主要是由光谱范围、光学分辨率和灵敏度来决定。对以上其中一项参数的变动通常将影响其它的参数的性能。 　　光谱仪主要的挑战不是在制造时使所有的参数指标达到最高，而是使光谱仪的技术指标在这个三维空间选择上满足针对不同应用的性能需求。这一策略使光谱仪能够满足客户以最小的投资获取最大的回报。这个立方体的大小取决于光谱仪所需要达到的技术指标，其大小与光谱仪的复杂程度以及光谱仪产品的价格相关。光谱仪产品应该完全符合客户所要求的技术参数。复享众多类型的光谱仪产品中可以找到适用于各种应用领域的设备而不再需要设计高价格的款型。

光谱范围
　　光谱范围较小的光谱仪通常能给出详细的光谱信息，相反大范围光谱范围有更宽的视觉范围。因此光谱仪的光谱范围是必须明确指定重要的参数之一。 　　影响光谱范围的因素主要是光栅和探测器，根据不同的要求来选择相应的光栅和探测器。

分辨率
　　光学分辨率是衡量分光能力的重要参数。它取决于在被热敏元件探测时单色光的带宽。三个部件对分辨率有影响：入射狭缝，光栅和探测器像素尺寸。细小的狭缝可以得到更好的分辨率，但降低了灵敏度；高刻划线的光栅增加了分辨率，但降低了光谱范围；较小的探测器像素尺寸增加了分辨率，但降低了灵敏度。 　　由上可见，选择光谱仪的三个重要指标之间具有非常密切的联系。通常我们要了解我们最需要的是什么，根据上述的原则进行狭缝、光栅和探测器的选择。

光纤光谱仪的工作原理　
　光纤光谱仪结构紧凑，包括入射狭缝、准直物镜、光栅、成像反射镜、滤色片和阵列探测器，还包括数据采集系统和数据处理系统。光信号经入射狭缝投射到准直物镜上，将发散光变成准平行光反射到光栅上，色散后经成像反射镜将光谱呈在阵列接收器的接收面上，形成光谱谱面。光谱谱面既是单色光的序列排布（有高级次光谱影响），让整个光谱中任一个微小谱带照射到相对应探测器的像元上，在此将光信号转换成电子信号后，经模拟数字转换，A/D放大，最后由电器系统控制终端显示输出。从而完成各种光谱信号测量分析。

光纤光谱仪的特点　
　（1）光纤光谱仪是光纤技术的引入，使待测物脱离了样品池的限制，采样方式变得更为灵活，利用光纤探头把远离光谱仪器的样品光谱源引到光谱仪器，以适应被测样品的复杂形状和位置。由光纤引入光信号还可使仪器内部与外界环境隔绝，可增强对恶劣环境（潮湿气候、强电场干扰、腐蚀性气体）的抵抗能力，保证了光谱仪的长期可靠运行，延长使用寿命。
　　（2）光纤光谱仪以电荷耦合器件（CCD）阵列作为检测器，对光谱的扫描不必移动光栅，可进行瞬态采集，响应速度极快（测量时间为13～15ms），并通过计算机实时输出。
　　（3）光纤光谱仪采用全息光栅作为分光器件，杂散光低，提高了测量精度。
　　（4）光纤光谱仪应用计算机技术，极大地提高了光谱仪的智能化处理能力。

光纤光谱仪的应用　　光纤光谱仪广泛应用于各种光源，如LED日光灯的检测、色度测量、化学分析、镜片玻璃反射透射测量、化学动力学分析、大学实验室演示教学、宝石鉴定、环保监测、气体分析、各种分析仪器OEM配件等。