光纖光譜儀原理_光纖光譜儀的用途

　　光纖光譜儀原理

　　光纖光譜儀屬于光譜儀一種常用類型，具有靈敏度高、操作簡便、使用靈活、穩(wěn)定性好、度高等優(yōu)點。

　　光纖光譜儀結構緊湊，包括入射狹縫、準直物鏡、光柵、成像反射鏡、濾色片和陣列探測器，還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。光信號經(jīng)入射狹縫投射到準直物鏡上，將發(fā)散光變成準平行光反射到光柵上，色散后經(jīng)成像反射鏡將光譜呈在陣列接收器的接收面上，形成光譜譜面。光譜譜面既是單色光的序列排布（有次光譜影響），讓整個光譜中任一個微小譜帶照射到相對應探測器的像元上，在此將光信號轉(zhuǎn)換成電子信號后，經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，A/D放大，zui后由電器系統(tǒng)控制終端顯示輸出。從而完成各種光譜信號測量分析。

　　光纖光譜儀特點

　?。?）光纖光譜儀是光纖技術的引入，使待測物脫離了樣品池的限制，采樣方式變得更為靈活，利用光纖探頭把遠離光譜儀器的樣品光譜源引到光譜儀器，以適應被測樣品的復雜形狀和位置。由光纖引入光信號還可使儀器內(nèi)部與外界環(huán)境隔絕，可增強對惡劣環(huán)境（潮濕氣候、強電場干擾、腐蝕性氣體）的抵抗能力，保證了光譜儀的長期可靠運行，延長使用壽命。

　　（2）光纖光譜儀以電荷耦合器件（CCD）陣列作為檢測器，對光譜的掃描不必移動光柵，可進行瞬態(tài)采集，響應速度極快（測量時間為13～15ms），并通過計算機實時輸出。

　?。?）光纖光譜儀采用全息光柵作為分光器件，雜散光低，提高了測量精度。

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　?。?）光纖光譜儀應用計算機技術，極大地提高了光譜儀的智能化處理能力。

　　光纖光譜儀的用途

　　光纖光譜儀以其檢測精度高、速度快等優(yōu)點，已成為光譜測量學中使用的重要測量儀器，被廣泛應用于農(nóng)業(yè)、生物、化學、地質(zhì)、食品安全、色度計算、環(huán)境檢測、醫(yī)藥衛(wèi)生、LED檢測、半導體工業(yè)、石油化工等領域。

　　光纖光譜儀應用的詳細介紹：

　　1、發(fā)射光譜測量

　　發(fā)射光譜測量可以用不同的實驗布局和波長范圍來實現(xiàn)，還要用到余弦校正器或積分球。發(fā)射光譜測量可以在紫外/可見和可見/近紅外波長范圍內(nèi)測量。

　　對于發(fā)射光譜的絕對測量，光譜儀可以配置成波長范圍從200-400nm或350-1100nm，或組合起來實現(xiàn)紫外/可見200-1100nm，并可以在美國海洋光學公司的定標實驗室里進行輻射定標。定標后的實驗布局不能改變，如光纖和勻光器都不能更改。

　　2、LED測量

　　最簡單而且迅速地測量LED的整個光通量的方法就是使用一個積分球，并把它連接到一個美國海洋光學公司的光譜儀上。該系統(tǒng)可以用鹵素燈進行定標（LS-1-CAL-INT），然后用廣州標旗軟件從測量到的光譜分布計算出相關參數(shù)，并實現(xiàn)輻射量的絕對測量。所測光源的光譜發(fā)光強度還可以用μW/cm2/nm來計算、顯示并存儲。另外的窗口還可以顯示大約10個參數(shù)：輻射量μW/cm2， μJ/cm2， μW或μJ；光通量lux或lumen，色軸X， Y， Z， x， y， z， u， v和色溫。

　　3、薄膜厚度測量

　　光學的膜厚測量系統(tǒng)基于白光干涉測量原理，可以測量的膜層厚度10nm-50μm，分辨率為1nm。薄膜測量在半導體晶片生長過程中經(jīng)常被用到，因為等離子體刻蝕和淀積過程需要監(jiān)控；其它應用如在金屬和玻璃材料基底上鍍透明光學膜層也需要測量膜層厚度。
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