微小型光纤光谱仪

在一个文档里看到的，贴出来分享下。摘自：文献1光谱仪微型化设计的实现得益于摄谱结构，最初的光学平台采用对称式 Czerny-Turner 分光结构， 荷兰 Avantes 公司生产的微小型光纤光谱仪即使用了这种光学平台设计 （图 1 所示） 。光信号由光纤传导经过一个标准的 SMA905 接口进入光谱仪内部，经球面镜准直，然后由一块平面光栅分光后，将入射光分成按一定波长顺序排列的单色光，再由聚焦镜聚焦到一维线性 CCD线性阵列探测器上进行检测。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/02/200902072108_131755_1786353_3.gif[/img][/center]全球最大的光纤光谱生产商美国 Ocean Optics 公司的 Michaeal J.Morris 等人研制的微小型光纤光谱仪则使用非对称交叉式 Czerny-Turner 分光结构（图 2 所示） ，此光学平台的设计是在 Czerny-Turner 结构基础上进行光路的改进，使光谱仪内部构件布局更紧凑，可进一步小型化(USB4000 系列光谱仪的尺寸规格仅为 89.1×63.3×34.4mm， 可以安装在一个小到足以放入手掌的测量平台)。与对称式 Crerny-Turner 结构相比，由于缩短了光程，使聚焦镜投射到线性CCD 阵列检测器的平行排列单色光展成呈一定角度的圆弧排列，会对光信号的检测会产生一定的非线性误差。 [center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/02/200902072108_131756_1786353_3.gif[/img][/center]摄谱结构的光学平台设计使微小型光纤光谱仪内部无活动构件，光学元件都采用反射式，可在一定程度上减少像差，并使工作光谱范围不受材料影响。仪器小型化全固定件的光学系统设计可适应高震动、狭窄空间等复杂的工况环境检测的需要。文献1：微小型光栅光谱仪在过程检测中的应用 [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=131782]微小型光栅光谱仪在过程检测中的应用 [/url]pdf格式的。

微型光谱仪具有许多大型光谱仪所不具备的优点，如重量轻、体积小、探测速度快、使用方便、可集成化、可批量制造以及成本低廉等，像普通光谱仪一样微型光谱仪有着巨大的应用市场，可以应用在实验室化学分析、临床医学检验、工业监测、航空航天遥感等领域，因而引起了人们广泛的兴趣。微型光谱仪的实现可以应用多种技术，目前常用的方法包括：采用新型滤光技术制作微型光谱仪；利用光纤的化学传感性制成光纤探针进行光谱分析；使用微细加工制作集成式微型光谱仪等。 利用光纤制作的微型光谱仪，光纤传感器的主要特点是具有很高的传输信息容量，可以同时反映出多元成分的多维信息，并通过波长、相位、衰减分布、偏振和强度调制、时间分辨、收集瞬时信息等来加以分辨，真正实现多道光谱分析和复合传感器阵列的设计，达到复杂混合物中特定分析对象的检测，这对电传感器和声传感器而言是望尘莫及的。光纤的探头直径可以小到与其传播的光波波长属于同一数量级，这样小巧的光纤探头可以直接插入那些非整直空间和无法采样的小空间（如活体组织、血管、细胞）中，对分析物进行连续检测。 OceanOptics公司的MichaelJ.Morris等人研制一种紧凑级联光纤DIP探针微小光谱仪，该系统的设计是使用单股光纤以获得高分辨率光谱信息，对于决定液体的吸收、发射和散射，或测量pH或有毒金属浓度使用固定指示材料。光谱仪的模式限制光学设计得到很高的光通量，常规应用中可以使用50μm的光纤。微型光纤光谱仪还有美国Stwenchristesen等人研制的便携式光纤拉曼光谱仪，便携式光纤拉曼光谱仪可以对化学试剂鉴定盒进行非接触分析，它包括二极管激光器、中阶梯摄谱仪、电荷桐合器件（CCD）检测器和一个带有滤光涂层的光纤探针，这种光谱仪被用来分析密封玻璃容器中的化学试剂和其它有毒化学物。拉曼光谱是通过使用一个带有25m光纤的EICRamanProbe探针获得的。探针输出功率在紫翠玉激光器下为80mW，而二极管激光器为137nW。这种微型拉曼光谱仪也可以用T单个活细胞的分析。 由于光谱仪的结构特点以及光谱仪广泛的应用领域，在微小光谱仪的研究中可以采用多种方法和多种思路。比如改善AOTF的波长覆盖范围、波长分辨率和通光本领，可以使它能应用于各种光谱化学分析，而用这样的元件可以制成结构简单、性能良好、成本低廉的光谱仪，或者使用分辨率较高的中阶梯光栅，与一般棱镜结合，进行交叉色散，可以得到分辨率很高的二维光谱图，所以可以根据微小光谱仪的本身特点和工作环境要求来进行设计。 微加工技术的发展以及MEMS、MOEMS的出现使许多学科技术的研究都朝着微小型化的方向发展，更需要一些特殊条件下（如外星、地下、深海、危险区等）的工作仪器。光谱仪在未来的新世纪必将出现高度智能化和微型化的趋势，微型光谱仪可以说是微型仪器的一种。微型仪器实际上是具有仪器功能的MEMS/MOEMS产品，是MEMS技术的实际应用。 微型仪器的核心技术之一是微型传感技术，采用各种新原理、新概念的各类传感器是实现微型仪器的关键和必要条件。现在仪器朝着微小型化、智能化的发展使我们又面临一个新的考验，也是我们发展的一个机遇。

光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的一种技术。光谱测量被广泛应用于多种领域，如颜色测量、化学成份的浓度检测或电磁辐射分析等。光谱仪器一般都包括入射狭缝、准直镜、色散元件（光栅或棱镜）、聚焦光学系统和探测器。而在单色仪中通常还包括出射狭缝，让整个光谱中一个很窄的部分照射到单象元探测器上。单色仪中的入射和出射狭缝往往位置固定而宽度可调，可以通过旋转光栅来对整个光谱进行扫描。 　 在九十年代，微电子领域中的多象元光学探测器迅猛发展，如 CCD 阵列、光电二极管（ PDA ）阵列等，使生产低成本扫描仪和 CCD 相机成为可能。****公司的光谱仪使用的是CCD探测器，可以对整个光谱进行快速扫描而不必移动光栅。由于光通信技术对光纤的需求大大增长，从而开发了低损耗的石英光纤。该光纤同样可以用于测量光纤，把被测样品产生的信号光传导到光谱仪的光学平台中。由于光纤的耦合非常容易，所以可以很方便地搭建起由光源、采样附件和光纤光谱仪组成的模块化测量系统。 光纤光谱仪的优点在于系统的模块化和灵活性。****公司的微小型光纤光谱仪的测量速度非常快，使得它可以用于在线分析。而且由于它选用低成本的通用探测器，所以光谱仪的成本也大大降低，从而大大扩展了它的应用领域。****生产的****型工业级光纤光谱仪是工业级别专用的光纤光谱仪，其可测量近紫外、可见光、近红外等光谱，采用世界最先进的光学技术，综合了多项创新和技术专利、MS-2100的测量范围可从300nm～1000nm之间选择，光谱分辨率＜1.0nm，适用于工业上的应用，具有性价比高、操作简易、稳定性好等优点，可为客户提供OEM的产品定制选择，是目前市面上最新款、最精准、最高性价比的工业级光纤光谱仪。MS-2100具有小型化、模块化、操作简易、性能稳定等特点，从科研领域的应用到生产在线设备安全检测等的工业应用，都能让客户更快速有效的整合成一个新的光谱测量产品。目前该产品已经广泛用于工业和科研等领域，诸如LED产业、电子产业、生化检测、环境科技、食品安全、化学材料、医疗药物检测等方面。规格型号：***file:///C:\Users\asus\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-4274.pngfile:///C:\Users\asus\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-17811.pngfile:///C:\Users\asus\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-14514.png 波长范围:300nm～1000nm 波长范围:200nm～400nm 波长范围:800nm～1000nm产品性能：产品型号：**** ***** *******探测器规格：探测器 SONY 2048 Hamamatsu (UV增强型) Hamamatsu (NIR增强型)光学参数：光谱范围300nm～1000nm 200nm～[font='Microsoft JhengHei'