一體式光纖光譜儀的光束寬度取決于什么
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一體式光纖光譜儀一般都包括入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件(光柵或棱鏡)、聚焦光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器。而在單色儀中通常還包括出射狹縫,讓整個(gè)一體式光纖光譜儀中一個(gè)很窄的部分照射到單象元探測(cè)器上。單色儀中的入射和出射狹縫往往位置固定而寬度可調(diào),可以通過旋轉(zhuǎn)光柵來對(duì)整個(gè)光譜進(jìn)行掃描。
一體式光纖光譜儀的光學(xué)分辨率定義為光譜儀所能分辨開的小波長(zhǎng)差。要把兩個(gè)光譜線分開則至少要把它們成象到探測(cè)器的兩個(gè)相鄰象元上。因?yàn)楣鈻艣Q定了不同波長(zhǎng)在探測(cè)器上可分開的程度(色散),所以它是決定光譜儀分辨率的一個(gè)非常重要的參數(shù)。另一個(gè)重要參數(shù)是進(jìn)入到一體式光纖光譜儀的光束寬度,它基本上取決于光譜儀上安裝的固定寬度的入射狹縫或光纖芯徑(當(dāng)沒有安裝狹縫時(shí))。
一體式光纖光譜儀的性能主要是由光譜范圍、光學(xué)分辨率和靈敏度來決定。對(duì)以上其中一項(xiàng)參數(shù)的變動(dòng)通常將影響其它的參數(shù)的性能。一體式光纖光譜儀主要的挑戰(zhàn)不是在制造時(shí)使所有的參數(shù)指標(biāo)達(dá)到高,而是使光譜儀的技術(shù)指標(biāo)在這個(gè)三維空間選擇上滿足針對(duì)不同應(yīng)用的性能需求。這一策略使光譜儀能夠滿足以小的投資獲取大的回報(bào)。這個(gè)體積的大小取決于一體式光纖光譜儀所需要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo),其大小與光譜儀的復(fù)雜程度以及光譜儀產(chǎn)品的相關(guān)。一體式光纖光譜儀產(chǎn)品應(yīng)該符合所要求的技術(shù)參數(shù)。光譜范圍較小的光譜儀通常能給出詳細(xì)的光譜信息,相反大范圍光譜范圍有更寬的視覺范圍。因此光纖光譜儀的光譜范圍是必須明確重要的參數(shù)之一。在波長(zhǎng)處,狹縫在探測(cè)器陣列上所成的象通常會(huì)覆蓋幾個(gè)象元。如果要分開兩條光譜線,就必須把它們色散到這個(gè)象尺寸再加上一個(gè)象元。當(dāng)使用大芯徑的光纖時(shí),可以通過選擇比光纖芯徑窄的狹縫來提高光譜儀的分辨率。因?yàn)檫@樣會(huì)大大降低入射光束的寬度。