Los espectrómetros de fibra óptica generalmente usan la fibra óptica como acoplador de señal, que se acoplará fotométrico al espectrómetro para el análisis espectral. Debido a la conveniencia de la fibra óptica, los usuarios pueden ser muy flexibles para construir un sistema de adquisición de espectro.
La ventaja de los espectrómetros de fibra óptica es la modularidad y flexibilidad del sistema de medición. El microespectrómetro de fibra ópticaDe Mut en Alemania es tan rápido que puede usarse para el análisis en línea. Y debido al uso de detectores universales de bajo costo, se reduce el costo del espectrómetro y, por lo tanto, el costo de todo el sistema de medición se reduce
La configuración básica del espectrómetro de fibra óptica consiste en una rejilla, una hendidura y un detector. Los parámetros de estos componentes deben especificarse al comprar un espectrómetro. El rendimiento del espectrómetro depende de la combinación precisa y la calibración de estos componentes, después de la calibración del espectrómetro de fibra óptica, en principio, estos accesorios no pueden tener ningún cambio.
Introducción de función
rejilla
La elección de la rejilla depende del rango espectral y los requisitos de resolución. Para los espectrómetros de fibra óptica, el rango espectral suele ser entre 200 nm y 2500 nm. Debido al requisito de una resolución relativamente alta, es difícil obtener un amplio rango espectral; Al mismo tiempo, cuanto mayor sea el requisito de resolución, mayor flujo luminoso. Para los requisitos de una resolución más baja y un rango espectral más amplio, la rejilla de 300 líneas /mm es la opción habitual. Si se requiere una resolución espectral relativamente alta, se puede lograr eligiendo una rejilla con 3600 líneas /mm, o eligiendo un detector con más resolución de píxeles.
abertura
La hendidura más estrecha puede mejorar la resolución, pero el flujo de luz es más pequeño; Por otro lado, las rendijas más amplias pueden aumentar la sensibilidad, pero a expensas de la resolución. En diferentes requisitos de aplicación, el ancho de hendidura apropiado se selecciona para optimizar el resultado general de la prueba.
sonda
El detector de alguna manera determina la resolución y la sensibilidad del espectrómetro de fibra óptica, la región sensible a la luz en el detector está en principio limitada, se divide en muchos píxeles pequeños para una alta resolución o se divide en píxeles menos pero más grandes para una alta sensibilidad. En general, la sensibilidad del detector CCD es mejor, por lo que puede obtener una mejor resolución sin sensibilidad hasta cierto punto. Debido a la alta sensibilidad y el ruido térmico del detector de Ingaas en infrarrojos cercanos, la relación señal / ruido del sistema puede mejorarse efectivamente por medio de refrigeración.
Filtro óptico
Debido al efecto de difracción de varias etapas del espectro en sí, la interferencia de la difracción de varias etapas se puede reducir usando el filtro. A diferencia de los espectrómetros convencionales, los espectrómetros de fibra óptica están recubiertas en el detector, y esta parte de la función debe instalarse en su lugar en la fábrica. Al mismo tiempo, el recubrimiento también tiene la función de antirreflexión y mejora la relación señal / ruido del sistema.
El rendimiento del espectrómetro está determinado principalmente por el rango espectral, la resolución óptica y la sensibilidad. Un cambio a uno de estos parámetros generalmente afectará el rendimiento de los otros parámetros.
El principal desafío del espectrómetro no es maximizar todos los parámetros en el momento de la fabricación, sino hacer que los indicadores técnicos del espectrómetro cumplan con los requisitos de rendimiento para diferentes aplicaciones en esta selección de espacio tridimensional. Esta estrategia permite al espectrómetro satisfacer a los clientes para un rendimiento máximo con una inversión mínima. El tamaño del cubo depende de los indicadores técnicos que el espectrómetro debe lograr, y su tamaño está relacionado con la complejidad del espectrómetro y el precio del producto del espectrómetro. Los productos del espectrómetro deben cumplir completamente con los parámetros técnicos requeridos por los clientes.
Rango espectral
EspectrómetrosCon un rango espectral más pequeño, generalmente proporciona información espectral detallada, mientras que los rangos espectrales grandes tienen un rango visual más amplio. Por lo tanto, el rango espectral del espectrómetro es uno de los parámetros importantes que deben especificarse claramente.
Los factores que afectan el rango espectral son principalmente rejilla y detector, y la rejilla y el detector correspondientes se seleccionan de acuerdo con diferentes requisitos.
sensibilidad
Hablando de sensibilidad, es importante distinguir entre la sensibilidad en la fotometría (la intensidad de la señal más pequeña que unespectrómetropuede detectar) y sensibilidad en la estequiometría (la diferencia más pequeña en la absorción que puede medir un espectrómetro).
a. Sensibilidad fotométrica
Para las aplicaciones que requieren espectrómetros de alta sensibilidad, como fluorescencia y Raman, recomendamos espectrómetros de fibra óptica coolinada con termo-termo con Termocoleados Termos con detectores CCD de matriz bidimensional de 1024 píxeles refrigerados por termo, así como lentes de condensación de detectores, espeors dorados y hendiduras de oro (100 μm o ganglionar). Este modelo puede usar largos tiempos de integración (de 7 milisegundos a 15 minutos) para mejorar la resistencia de la señal y puede reducir el ruido y mejorar el rango dinámico.
b. Sensibilidad estequiométrica
Para detectar dos valores de velocidad de absorción con una amplitud muy cercana, no solo se requiere la sensibilidad del detector, sino que también se requiere la relación señal / ruido. El detector con la relación señal / ruido más alta es el detector CCD de matriz bidimensional de 1024 píxeles termoeléctrico en el espectrómetro SEK con una relación señal / ruido de 1000: 1. El promedio de múltiples imágenes espectrales también puede mejorar la relación señal / ruido, y el aumento del número promedio hará que la relación señal / ruido aumente a la velocidad de la raíz cuadrada, por ejemplo, el promedio de 100 veces puede aumentar la relación señal / ruido 10 veces, alcanzando 10,000: 1.
Resolución
La resolución óptica es un parámetro importante para medir la capacidad de división óptica. Si necesita una resolución óptica muy alta, le recomendamos que elija una rejilla con 1200 líneas/mm o más, junto con una hendidura estrecha y un detector CCD de 2048 o 3648 píxeles.
Tiempo de publicación: julio-27-2023