2010.5.3 海洋光學光纖光譜儀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(yīng)用工程師。

固定的入射狹縫
HR4000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(yīng)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。刻線密度越大，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。

HR系列光譜儀獨有的HC-1光柵具有200－1100nm的波長范圍，下圖是效率曲線

L2或者L4探測器聚光透鏡
這種圓柱體透鏡同樣都是由海洋光學所生產(chǎn)，以確保的品質(zhì)。透鏡被固定在探測器窗片上，將通過狹縫高度方向收集的信號光聚焦到窄小的探測器像元上，大大提高了采集信號光的效率并且減少了雜散光。對于弱光測量應(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探測器。在HR2000＋光纖光譜儀中．使用的是Sony ILX511線陣CCD操測器。兩者都是線陣硅CCD，可用于200－1100nm波長范圍內(nèi)的測量，并且具有相同的動態(tài)范圍（1300：1)。

Toshiba探測器跟Sony探測器也存在一些區(qū)別。比如說，Toshiba CCD的像元只有8um寬而Sony的是14um．因此Toshiba探測器像元的靈敏度只有Sony探測器的60％左右（8um／14um)。但是，對于相同的像元面積，Toshiba
3648像元CCD和Sony2048像元CCD的靈敏度是一樣的.探測器內(nèi)置了電子快門,可以有效地防止過量的光照．避免探測器的飽和。

探測器帶有OFLV濾光片
OFLV消除高階衍射濾光片被安裝在探測器窗口前，可以消除二級和三級衍射的影吶。它應(yīng)用了海洋光學的覆膜技術(shù)。事實上．海洋光學是能夠提供“干凈的”一級衍射光譜的微型光譜儀生產(chǎn)商。

升級為UV4紫外窗片
可以選擇升級UV4紫外窗片來取代標準的BK7探測器窗口，這種石英材料的紫外窗片可以增強光譜儀在200-340nm紫外波段的響應(yīng)能力。

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