光譜儀工作原理圖

1、海洋光纖光譜特有的信息1.光譜儀的工作原理探測器型的海洋光學(xué)光譜儀的工作原理如動畫展示。 光通過光纖有效的耦合到光譜儀中， 經(jīng)球 面鏡將進(jìn)入光譜儀中的發(fā)散光束會聚準(zhǔn)直到衍射光柵上，衍射分光后又經(jīng)第二面球面鏡會聚聚焦，光譜像投射到線性陣列上，數(shù)據(jù)信號經(jīng)轉(zhuǎn)換 傳至計算機(jī)上。光子撞擊像素上的光敏二極管后， 這些反向偏置的二極 管釋放出與光通量成比例的電容器，當(dāng)探測器積分時間結(jié)束，一系列開 關(guān)關(guān)閉并傳輸電荷至移位寄存器中。 當(dāng)傳輸完成，開關(guān)打開并且與二極 管關(guān)聯(lián)的電容器又重新充電開始一個新的積分周期。 同時，光能被累積, 通過轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)被讀出移位寄存器。數(shù)字化的數(shù)據(jù)最后顯示在計算機(jī)上。2光學(xué)分辨率單色光

2、源的光學(xué)分辨率以半高全寬值（）來表征，它依賴于光柵刻槽密度（1）及光學(xué)入瞳直徑（光纖或狹縫）。海洋光纖光譜配置 客戶所要求的系統(tǒng)時，必須平衡兩個重要的因素：1）光柵刻槽密度增加，分辨率增大，但光譜范圍及信號強(qiáng)度會減小。2）狹縫寬度或光纖直徑變窄，分辨率增大，但信號強(qiáng)度會減小。如何估算光學(xué)分辨率（）2. 1.確定光柵光譜范圍，找到光柵的光譜范圍通過：選擇光柵:學(xué)平臺；選擇光柵：“光學(xué)平臺；選擇光柵： “光學(xué)平臺。（有想詳細(xì)了解的，煩請光纖專家予以解釋）2. 2.光柵光譜范圍除以探測器像元數(shù)，結(jié)果為。（）二光譜范圍/像元數(shù)探測器像元素見圖2光譜儀壟號採測爲(wèi)像元數(shù)CSB200C SpectronMe

3、ter2 KiaUSB400Q Spectrameter3640HR200D pectn-iuHer畑HR4000 Spectra meter3643UIR256-2.1 Spertromerer256NIRlSd豐Spfcirouieitr256PJIR51 2 Spectrometer612WIR512-2.2512Spcrrcmieur10U3像素分辨率下表列出了不同狹縫 （或光纖直徑）尺寸下的像素分辨率。 盡管狹縫入射寬度不同，但高度一致（1000）。有想深入了解的版友直 接向?qū)＜姨釂枴?計算光學(xué)分辨率（）（2） x （ 3）舉例：確定光學(xué)分辨 率，光譜儀型號：4000,光柵型號：#3

4、,狹縫寬度：10 650（#3光柵光譜 范圍）/3648（4000探測器像元數(shù)）X5.6（像素分辨率）=0.18X5.61.0（） 5.海 洋光纖光譜儀的系統(tǒng)靈敏度海洋光纖光譜儀對系統(tǒng)靈敏度的定義打破 常規(guī)，不需要對影響光譜幅度的各種因素進(jìn)行校正。他們提供一種更有用的方法：輻射標(biāo)準(zhǔn)（1），它可以用能量項來標(biāo)準(zhǔn)化光譜數(shù)據(jù)。在他們 的操作軟件中，可以使用I”模式下相對能量分布（0到1）或絕對值（以2或流明或勒克斯/單位面積為單位）來標(biāo)準(zhǔn)化光譜數(shù)據(jù)。對透射或反 射實驗，可以使一個物理標(biāo)準(zhǔn)來標(biāo)準(zhǔn)化（歸一化）數(shù)據(jù)如利用空氣中的 傳播或漫射白板來確定。6海洋光纖光譜解決影響光譜幅度值的因素1）探測器響應(yīng)。

5、各生產(chǎn)商提供原始硅探測器響應(yīng)曲線，但這只是影響光譜 幅度值的部分因素。在上，海洋光纖光譜增加了一個鍍層以破壞掉結(jié)構(gòu) 上由2形成的光學(xué)腔。這S”光樣便極大的減小了各個波長下的光譜數(shù)據(jù)幅度 不一致的情況。2)紫外響應(yīng)。海洋光纖光譜增加了一個磷鍍層。可以 根據(jù)生產(chǎn)商提供的數(shù)據(jù)，為自己的系統(tǒng)探測器響應(yīng)提供比較好的近似。3)光纖衰減。在可見區(qū)，各波長下衰減比較平坦，但在紫外區(qū)急劇衰 減；在近紅外區(qū)，水吸收帶750900會影響光纖衰減，會有光譜衰減曲 線。a光柵衍射效率。所有刻劃及全息光柵，在特定波長區(qū)都會優(yōu)化一 階光譜，取決于閃耀波長等因素。海洋光學(xué)提供14種光柵：每種都有 其特定衍射效率。 使用這些光

6、柵圖表來比較衍射效率；b光線采集器件。 采樣光學(xué)器件有其特定的光譜特性， 比如用于樣品池上的準(zhǔn)直透鏡。這 些是簡單的色差透鏡，波長不同，焦距不同，可以查看樣品池透射曲線 來查看這些色差；c光源及樣品。光源及樣品有他們特定的光譜響應(yīng)。 若光源自身作為樣品，則測量的正是其光譜響應(yīng)。若用于透射、反射實 驗，必須考慮光源的光譜響應(yīng)。 如海洋提供的1鹵鎢燈光源的光譜。4) 其它因素。設(shè)計及電子等特性也會影響靈敏度，例如，探測器的電壓信 號包含一些補(bǔ)償諸如暗電流及0點放大稱之為 “暗光譜 ”。這些值隨像素 點而變化，必須要從像元中扣除。另外，不同像素點響應(yīng)值也會不同， 因此數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，必須逐一像素進(jìn)行校正

7、。 (稱之為固定噪聲) ，唯一有 效可行的考慮所有因素的方法是進(jìn)行校正實驗及通過比對樣品光譜與參考光譜來標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。透射(i)或%反射(i)二S(i)(i)/R(i)(i),其中S是像素點(i)上的樣品光強(qiáng)值，D是像素點(i)上的暗噪聲值，R是像素點(i)上的參考光強(qiáng)值。b.吸光度(i)T(i)c.能量I(i)= B(i)T(i),其中B是標(biāo)準(zhǔn)輻射光譜值。 （想詳細(xì)了解的版友可以咨詢光纖專家或者 版主）四、海洋光纖光譜的應(yīng)用自1992年以來,經(jīng)過20年的歷程，海 洋光纖光譜已經(jīng)出售了超過200,000臺光學(xué)傳感系統(tǒng)， （平均全球年銷 售10，000臺，還是可以，畢竟起步階段銷售較慢）這讓光纖光

8、譜在工 業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域和其它應(yīng)用領(lǐng)域擁有無與倫比的知識與經(jīng)驗。 以下列舉部分 廣受歡迎的系統(tǒng)配置：溶液吸光度、上升流/下降流、氧傳感、氣體吸 收率、熒光測量、分析、激光分析、激光誘導(dǎo)擊穿光譜（）、計量學(xué)、反 射測量、 反射顏色測量等等， 范圍之廣在這么短的時間內(nèi)遠(yuǎn)非我能所了 解，只能慢慢了解， 循序漸進(jìn)。比較受歡迎的儀器如下：1.微型光譜儀： 各種波長范圍的光纖光譜儀,適用于實驗室或其他多種領(lǐng)域； （我對手持 微量金屬分析儀比較感興趣，如5000元素分析儀。不過衛(wèi)生指標(biāo)的檢 測，估計難以達(dá)到，仔細(xì)看了一下，基本上適用于檢測的所有元素，檢 測下限為0.1，針對于環(huán)境水質(zhì)檢測還可以，對于生活飲用水的衛(wèi)

9、生指 標(biāo)檢測，這樣達(dá)不到要求的；但是對固體等可以直接檢測，所以測定食 品還是沒有問題， 比較感興趣，容后和沖浪小子版主站短再議 ）2.光纖： 具有專利技術(shù)的光纖,用戶定制光纖,多層次光纖拉絲塔；傳感器：海 洋光學(xué)出產(chǎn)的低成本,創(chuàng)新性的傳感器,為傳統(tǒng)的化學(xué)傳感測量提供光輝 的前景；3.探測器： 用戶自定義設(shè)計及生產(chǎn),他們的探測器可應(yīng)用于實驗 室,過程監(jiān)控等多種領(lǐng)域；4.計量器：獨(dú)特的測量工具,用于薄膜測量,血 漿分析和光譜特征檢測 （這個計量院用的比較多， 不知道用于血漿分析 的屬于哪個型號儀器，想進(jìn)一步了解 ）；5.附件：校正波長,比色皿,支架,流通池和各種采樣系統(tǒng) （計量院用的多， 不過自己

10、實驗室自校時絕對用得著）；五、海洋光纖光譜在世界各國的受歡迎程度海洋光學(xué)以靈巧， 微型、便利等作為很受歡迎的光譜儀之一。尤其最新推出的4000光譜 儀是目前世界上最受歡迎的光譜儀!它內(nèi)置了先進(jìn)的探測器和強(qiáng)大的高 速電路系統(tǒng)，具有16位轉(zhuǎn)換，4種觸發(fā)模式，根據(jù)溫度變化的暗噪聲 校正和22針的連接口（包括8個用戶可編程端口）。4000可兼容或等多 種操作系統(tǒng).模塊化的4000光譜儀可以響應(yīng)從200到1100的光譜范圍,通過配合海洋光學(xué)生產(chǎn)的各種光學(xué)平臺組件、 光源和采樣光纖， 可以為 上千種吸收、反射和發(fā)射測量應(yīng)用搭建各具特色的系統(tǒng)。 海洋光學(xué)的微 型光纖光譜儀通常采用光纖作為信號耦合器件， 將被

11、測光耦合到光譜儀 中進(jìn)行光譜分析。更好的是，由于光纖的方便性，用戶可以非常靈活的 搭建光譜采集系統(tǒng)。 其優(yōu)勢在于測量系統(tǒng)的模塊化和靈活性， 且測量速 度非?？?，可以用于在線分析。而且采用了低成本的通用探測器，降低 了光譜儀的成本， 從而也降低了整個測量系統(tǒng)的造價。 具有很高的性價 比。六、個人對海洋光纖光譜的意見及建議 海洋光學(xué)在世界已經(jīng)走了20個年頭，已經(jīng)成年。但步入中國才5個年頭，還處于幼兒期，市場 前景可觀，個人認(rèn)為，在國內(nèi)的發(fā)展問題說難不難，說不難卻不容易。 因為市場競爭有四步歷程， 第一步 早期巨大的市場空間； 第二步 眾多企業(yè)殺入；第三步 市場競爭產(chǎn)生；第四步 競爭白熱化。您 覺得

12、海洋光纖光譜在國內(nèi)正處在哪一步的市場競爭中？同時， 市場競爭 也有四個領(lǐng)域，一、產(chǎn)品質(zhì)量的競爭 質(zhì)量為本；二、售后服務(wù)的競 爭 實行三包；三、知名程度的競爭 品牌戰(zhàn)略；四、價格領(lǐng)域的 競爭價格戰(zhàn)。 您覺得海洋光纖光譜現(xiàn)在又介入到哪個領(lǐng)域了？ 不知道您們留意過沒有？整個行業(yè)的發(fā)展前景都是朝著電子應(yīng)用前進(jìn)，比如電子政務(wù)、電子商務(wù)、電子公務(wù)等，這些應(yīng)用，最需要的就是網(wǎng)絡(luò)組建，我們假設(shè)一下，你我他她四人是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)， 政府首長， 組建一個電子網(wǎng) 絡(luò)， 我們會著重從哪些方面考慮？還是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)吧？當(dāng)然還必須具備技 術(shù)實力，最重要的一點就是必須有關(guān)系，打通政界和顧客之間的關(guān)系。 也許就三方面，第一、打響海洋光纖光譜在中國的知名度；第二、做好 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)（人際網(wǎng)路和網(wǎng)絡(luò)）的人才儲備；第三、必須搶在所有競爭對 手前面，打點好各方面的關(guān)系。這樣才可能在下一個五年內(nèi)，也就是在中國的第十年，光纖光譜會在中國突飛猛進(jìn)， 普及到各個行業(yè)的各個實 驗室。啰啰嗦嗦說了一大堆廢話，也