蔡司光纤光谱仪模块

卡尔蔡司 - 光谱仪模块 

您的应用是我们的动力

传统的光谱仪或者单色仪一般内置色散介质,入口出口狭缝,以及产生平行光路的成像组件.要记录一幅光谱,安装在出口狭缝处的探测器必须随着色散元件或者出口狭缝移动的时候记录下入射光.

机械结构的移动需要时间来完成, 使得它无法满足很多应用的要求, 尤其是工业上的, 快速测量和抗环境干扰, 是主要特点.  这就是 卡尔蔡司 在1970年代末期 开发半导体阵列式光谱仪的原因, 这种光谱仪采用阵列式探测器替代出口狭缝, 并且同步记录完整的光谱. 速度达到毫秒, 不再需要移动部件.   卡尔蔡司 模块式光谱仪的概念是基于 将光学机械设计和组件数量减少到物理极限, 同时, 限度地共享各个型号中的组件.

在过去的数年中, 卡尔蔡司开发出了大量的不同光谱仪模块, 用于各种应用需求. 可以提供不同的优势:
所有的光谱仪组件都是固定. 可以避免机械误差, 具有极高的可靠性. 另外, 整套配置无需维护, 例如 不需要重新校准.  卡尔蔡司 专业提供高品质的 光谱仪模块, 凭借在数模设计, 结构(光栅生产和复制), 镀膜和材料处理. 以及  装配工艺确保产品可以不受环境振动, 温度变化的干扰.

以下几个产品系列是由卡尔蔡司 设计开发:

■ MMS – 一体化微型光谱仪 
■ MCS FLEX – 多通道光谱仪 
■ PGS – 平面光栅光谱仪

定制配置

卡尔蔡司也提供定制化服务,  不仅仅提供光谱仪模块,  也提供电子电路, 接口 和 处理软件.  能够保证所有系统组件的性能和品质.

MMS系列 
一体化紧凑式光谱仪

紧凑的设计是MMS系列的特点. 因为很多应用要求高度的重复性,但是对分辨率要求不高. 紧凑设计可以满足这些应用需求.

MMS系列的光学组件 
■ 成像光栅 
■ 交叉切面转换器作为光学输入 
■ 半导体阵列探测器作为光电输出

这些组件围绕核心排列, 集成在一起. 根据不同的版本,  核心模块设计各有不同. 有两个组件对于接口很重要 – 交叉切面转换器和探测器 – 对于所有型号都一样.

核心模块 
MMS 1 的核心模块包含了类似透镜的玻璃元件. 成像光栅直接叠加在这个玻璃元件上. 因此光栅被固定并且可以防尘, 防气体侵蚀. 消除了误差.

对于透射测量, 紫外灵敏的模块中, 固体玻璃元件被空心管替代, 光栅和探测器光路对准. 整体的稳定性不会因此受到损失. 同时温度漂移也减小了.

光栅 
MMS系列的光栅包含两种: 全息光栅和平场光栅.  这些光栅是卡尔蔡司采用驻波法生产制造, 跟正弦轮廓的光栅相比, 具有极高的效率(非偏振光)  除了色散特性以外, 光栅必须将入口狭缝的光成像到探测器阵列上. 通过改变刻线密度以及使用凹槽刻线,  校准了慧差, 平整了像平面.  优化了在平面探测器上的成像. 即使MMS 1 具有后向的焦距, 仍然可以获得6mm长的平面光谱. 相同的光栅设计被用于VIS和UV-VIS版本. 光栅的效率在220nm处. 由于更高的光学密度, VIS模块的效率曲线因为折射率不同有所偏移.

交叉切面转换器

光纤束, 交叉切面转换器 被用于进一步优化模块的光学灵敏度. 线性排列的光纤 形成了入口狭缝(狭缝高度等于光纤数乘以光纤的直径, 狭缝宽度等于芯径),  光纤直径 跟 半导体阵列的像素尺寸和平场光栅的成像特性 相互匹配. 因此,  光学强度可以达到理论极限.  交叉切面是光谱仪设计中的集成组件, 无法随意改变.  当然也存在可能去改变光纤长度和输入设计.  另外, 当MMS UV-(VIS-)模块的光纤被用于220nm以下深紫外光长时间照射. 光纤的透射率会因为高强度光照而减小  波长越短, 强度越大, 照射时间越长, 这个效应就会出现.  在220-250nm范围,这个效应可以部分避免, 通过加热的方式. 也可以通过频繁的参考测量来校准.  对于225nm以下波长的测量, 可以采用抗紫外曝光的光纤. 在标准的模块中, 推荐采用 3mm厚度的Schott WG225滤光片

探测器

MMS
硅阵列探测器S3904-256Q from Hamamatsu 被应用于MMS系列.  MMS 1 NIR 采用了Hamamatsu type S8381-256Q. 这个探测器阵列封装成较小的尺寸, 具有较小的斜切角, 允许高效率的光栅设计. 当更换不同探测器的时候,必须考虑到斜切角 和6mm的光谱长度.

为了去除二阶衍射,半导体阵列探测器已经被镀上了滤光膜层.

应用场景
反射透射测量，光谱测量，辐射光度测量，化工环境监测等。

详细参数

MMS 1   技术规格 

MMS UV-VIS I / UV-VIS II

MMS UV