光学元件中反射率检测方案(光纤光谱仪)

2016 OPTOSKYwww.optosky.com HEWLETT-PACKARD COMPANYwWW.optosky.comsales@optosky.com0592-6102588 ATTL100 系列 反射法颜色测量 光谱测量解决方案 奥谱天成(厦门)光电有限公司 1.产品说明 颜色的测量对光谱仪分辨率要求不高，，CIE 的光源和颜色匹配函数间隔都在 0.5nm 甚至5nm，奥谱天成微型光纤光谱仪的分辨率足够满足测试要求，大型光栅光谱仪的高分辨率不能获得更好的颜色检测精度。所以高端的微型光谱仪测颜色可以获得足够的精度，此外非常便携、坚固、容易操作。 2.产品应用范围 自发光物体 这里包含了所有的光致发光、电发光、化学发光、摩擦发光等等材料的测试。例如：激光的峰值波长准确性和稳定性； LED、荧光灯、氙灯光源的主波长、xy， L*a*b，显色指数、色温等；荧光的峰位，颜色等。 非自发光物体 涉及不透明、半透明材料，透明那个材料；块状、粉末、液体、、气体装材料的反射、吸收、透射率，以及颜色 CIE1931、CIE1964 标准的 xy， u*v、L*a*b，色纯度、主波长等。常见的材料有：薄膜、纺织物、半导体材、生物组织、矿物、化学品、珠宝、油漆涂料等等。 3.测量方法 分光光度法已经成为精确颜色测量的主要方法。 本方案中采用分光测色法进行测量：按 CIE 推荐的标准照明和观察条件下，通过测量颜色反射光谱，计算出颜色的三刺激值，进而得出各种颜色的参数 4.产品特点 光谱仪内的光学平台设计采用交叉式 C-T分光结构，整个仪器内无活动构建，光学元件都采用反射式，，可在一定程度上减少像差，并使工作光谱仪范围不受材料影响。仪器小型化全固定件的光学设计可适应高震动、狭窄空间等复杂的工作环境检测的需要。 5.系统布局的测量方案 一般来说，物体和浓稠液体的颜色测量可以使用不同的实验布局，比如使用反射型光纤探头或积分球。在测量中，可以使用波长范围在380-780nm， 分辨率(FWHM) 为 0.5-5nm 的光谱仪；此外，还需要白光连续光源和白色反射瓦。对于测量纺织品、纸张、水果、葡萄酒、鸟类羽毛颜色等不同的应用可以使用不同的光纤探头。应用反射光谱的颜色测量的典型实验布局如图1所示。 图1反射光谱的颜色测量实验布局 5.1反射型光纤探头 下图中为奥谱天成公司提供的反射型光纤探头和微小型光谱仪光学系统图。光源发光通过光纤传导进入采样探头，光线照射于物体表面后，反射光再经探头导入与光谱仪相连的光纤束，被测光由SMA905 接头入射到光谱仪内，最后投射到 CCD 阵列的光敏面上进行检测。 图2微小型光纤光谱仪光学系统 5.2积分球测量 奥谱天成提供通用测光积分球，采用的45/0几何照明条件，这种方式可以使杂散光干扰小，信噪比大等优点， 符合 CIE 规定的标准照明和几何光学条件，积分球和积分球内部结构图如下。 图3积分球(左)和积分球内部结构(右)图 通用测光积分球，这是一种最常用的积分球，用于测量各种样羊的反射率、透射率，在球体上前后两半球相对位置上开有入光孔，样品孔，在球体上适当位置装有接收器，并在接收器与样品孔之间设以挡板，以防样品的一次反射光进入接收器。这种球的尺寸为 中30-2500mm，一般配有支架和底座。内表面喷涂优质的 PTFE 涂料，反射率高，寿命长，表面整体性好。积分球探测的主要优点在于这种测量几乎与样品表面结构无光，这对纺织品和纸张的测量特别有用。 5.3光源和光谱仪的选择 ATTL100-1 ATTL100-2 ATTL100-3 ATTL100-4 光源 ATG1002 高性能卤钨灯 光传输 超低损耗大口径光纤 光学镜片 石英玻璃，高性能优化镀膜 通光孔径 8mm 光谱仪 ATP2000 ATP2000P ATP5105 ATP5101 光谱范围(nm) 340-850 340-850 340-850 340-850 信噪比 300：1 1200：1 2500：1 3000：1 动态范围 1300：1 3000：1 8000：1 10000：1 灵敏度 130光量子@ 400 nm； 1300V/(Ix.s) 10.5 p V/e 6.5 p V/e 60光量子@600nm 探测器特点 非制冷 制冷 工作温度(°C) -20-45 -20-45 分辨率(nm) 0.1-5nm(取决于狭缝、光谱范围) 系统指标 供电电源(V) 5VDC+5% 5VDC+5% 5VDC+5% 5VDC+5% 电流(mA) 300 350 1300 1500 1)在灯源上，我们可以选择 ATG1002 高性能卤钨灯，该光源体积小，寿命长(超过1万小时)，稳定定高(<5%o/h)，为了满足实验测量中不同样品的需要，可对输出光强进行调节。 2)对于光纤光谱仪，我们提供了以上四种作为参考， ATTL100-3 和 ATTL100-4 由于在传感器 CCD 上增加了制冷技术，可使 CCD 工作在更低的环境温度下，具有更高的信噪比，同时可以降低系统的暗噪声，增加灵敏度，会让测量结果更精确，更稳定。当然，对于每种系列的光谱仪可以根据您具体的实际需求来定制制冷或非制冷。所有的光谱仪均可接收 SMA905 接口光纤输入或者自由空间输入的待测光，积分时间可设定，将测量结果通过 USB2.0(高速)或者 UART 输出。采样附件与之组成的模块化系统能够对加工线上的产品颜色进行实时分析，适应工业在线监测的要求。 如欲了解更多产品详情，可登入www.optosky.com， 或致电售前热线0592-610-2588。