די פונקציע פון ​​אָפּטיש פיברע ספּעקטראָמעטער

אפּטישע פיברע ספּעקטראָמעטערס ניצן געוויינטלעך אפּטישע פיברע ווי אַ סיגנאַל קאַפּלער, וואָס וועט זיין פאָטאָמעטריש קאַפּאַלד צו די ספּעקטראָמעטער פֿאַר ספּעקטראַל אַנאַליז. צוליב די באַקוועםיקייט פון אפּטישע פיברע, קענען באַניצער זיין זייער פלעקסאַבאַל צו בויען אַ ספּעקטרום אַקוויזישאַן סיסטעם.

דער מעלה פון פיבער אפטיק ספעקטראמעטערס איז די מאדולאריטעט און בייגיקייט פון די מעסטונג סיסטעם. די מיקראָאָפּטישער פֿאַזער ספּעקטראָמעטערפון MUT אין דייטשלאנד איז אזוי שנעל אז מען קען עס ניצן פאר אנליין אנאליז. און צוליב דעם באניץ פון ביליגע אוניווערסאלע דעטעקטארן, ווערט די קאסט פון דעם ספעקטראמעטער רעדוצירט, און אזוי ווערט די קאסט פון דעם גאנצן מעסטונג סיסטעם רעדוצירט.

די גרונטלעכע קאנפיגוראציע פון ​​דעם פיבער אפטישן ספעקטראמעטער באשטייט פון א גראט, א שפּאַלט, און א דעטעקטאָר. די פּאַראַמעטערס פון די קאָמפּאָנענטן מוזן זיין ספּעציפֿיצירט ווען מען קויפט אַ ספעקטראמעטער. די פאָרשטעלונג פון דעם ספעקטראמעטער דעפּענדס אויף דער פּינקטלעכער קאָמבינאַציע און קאַליבראַציע פון ​​די קאָמפּאָנענטן, נאָך קאַליבראַציע פון ​​דעם אָפּטישן פיבער ספעקטראמעטער, אין פּרינציפּ, קענען די אַקסעסאָריעס נישט האָבן קיין ענדערונגען.

פונקציע הקדמה

גראַטינג

די אויסוואל פון גראַטינג ווענדט זיך אין דעם ספּעקטראַלן קייט און רעזאָלוציע באדערפענישן. פֿאַר פֿײַבער אָפּטישע ספּעקטראָמעטערס, איז דער ספּעקטראַלער קייט געוויינטלעך צווישן 200 נם און 2500 נם. צוליב דעם פאָדערונג פֿון אַ רעלאַטיוו הויכער רעזאָלוציע, איז שווער צו באַקומען אַ ברייטן ספּעקטראַלן קייט; אין דער זעלבער צייט, ווי העכער די רעזאָלוציע פאָדערונג, אַלץ ווייניקער ליכטיק פֿלוס. פֿאַר די באדערפענישן פֿון אַ נידעריקערער רעזאָלוציע און אַ ברייטערן ספּעקטראַלן קייט, איז אַ 300 ליניע/מם גראַטינג די געוויינטלעכע ברירה. אויב אַ רעלאַטיוו הויכע ספּעקטראַלע רעזאָלוציע איז נויטיק, קען מען דאָס דערגרייכן דורך אויסקלייבן אַ גראַטינג מיט 3600 ליניעס/מם, אָדער אויסקלייבן אַ דעטעקטאָר מיט אַ גרעסערע פּיקסעל רעזאָלוציע.

שפּאַלט

דער שמאָלערער שפּאַלט קען פֿאַרבעסערן די רעזאָלוציע, אָבער דער ליכט־פֿלוס איז קלענער; פֿון דער אַנדערער זײַט, קענען ברייטערע שפּאַלטן פֿאַרגרעסערן די סענסיטיוויטי, אָבער אויף חשבון פֿון רעזאָלוציע. אין פֿאַרשידענע אַפּליקאַציע־פֿאָדערונגען ווערט די פּאַסיקע שפּאַלט־ברייט אויסגעקליבן כּדי צו אָפּטימיזירן דעם אַלגעמיינעם טעסט־רעזולטאַט.

פּראָבע

דער דעטעקטאָר באַשטימט אין געוויסע וועגן די רעזאָלוציע און סענסיטיוויטי פון דעם פיבער אָפּטישן ספּעקטראָמעטער, די ליכט-סענסיטיווע געגנט אויף דעם דעטעקטאָר איז אין פּרינציפּ באַגרענעצט, עס איז צעטיילט אין פילע קליינע פּיקסעלס פֿאַר הויך רעזאָלוציע אָדער צעטיילט אין ווייניקער אָבער גרעסערע פּיקסעלס פֿאַר הויך סענסיטיוויטי. בכלל, די סענסיטיוויטי פון דעם CCD דעטעקטאָר איז בעסער, אַזוי איר קענט באַקומען אַ בעסערע רעזאָלוציע אָן סענסיטיוויטי צו אַ געוויסער מאָס. צוליב דער הויך סענסיטיוויטי און טערמישער ראַש פון InGaAs דעטעקטאָר אין נאָענטן אינפֿראַרויט, קען די סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש פון דער סיסטעם ווערן עפֿעקטיוו פֿאַרבעסערט דורך מיטל פון קילקייט.

אָפּטישער פילטער

צוליב דעם מערשטאפלדיקן דיפראקציע-עפעקט פון דעם ספּעקטרום אליין, קען מען רעדוצירן די אריינמישונג פון מערשטאפלדיקן דיפראקציע דורך ניצן דעם פילטער. אנדערש ווי קאנווענציאנעלע ספעקטראמעטערס, ווערן פיבער-אפטישע ספעקטראמעטערס באדעקט אויפן דעטעקטאר, און דעם טייל פון דער פונקציע דארף מען אינסטאלירן אין פלאץ אין דער פאבריק. אין דער זעלבער צייט, האט די באַדעקונג אויך די פונקציע פון ​​אנטי-רעפלעקציע און פארבעסערט דעם סיגנאל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש פון דער סיסטעם.

די פאָרשטעלונג פון דעם ספּעקטראָמעטער ווערט הויפּטזעכלעך באַשטימט דורך דעם ספּעקטראַלן קייט, אָפּטישער רעזאָלוציע און סענסיטיוויטי. א ענדערונג צו איינעם פון די פּאַראַמעטערס וועט געוויינטלעך ווירקן די פאָרשטעלונג פון די אַנדערע פּאַראַמעטערס.

די הויפּט אויפגאַבע פֿון דעם ספּעקטראָמעטער איז נישט צו מאַקסאַמיזירן אַלע פּאַראַמעטערס בײַם פּראָדוצירן, נאָר צו מאַכן די טעכנישע אינדיקאַטאָרן פֿון דעם ספּעקטראָמעטער טרעפֿן די פאָרשטעלונג רעקווירמענץ פֿאַר פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס אין דעם דריי-דימענסיאָנאַלן פּלאַץ סעלעקציע. די סטראַטעגיע ערמעגליכט דעם ספּעקטראָמעטער צו באַפֿרידיקן קאַסטאַמערז פֿאַר מאַקסימום צוריקקער מיט מינימאַלער ינוועסטירונג. די גרייס פֿון דעם קוב איז אָפּהענגיק פֿון די טעכנישע אינדיקאַטאָרן וואָס דער ספּעקטראָמעטער דאַרף דערגרייכן, און זײַן גרייס איז פֿאַרבונדן מיט דער קאָמפּלעקסיטעט פֿון דעם ספּעקטראָמעטער און דעם פּרײַז פֿון דעם ספּעקטראָמעטער פּראָדוקט. ספּעקטראָמעטער פּראָדוקטן זאָלן פֿולשטענדיק טרעפֿן די טעכנישע פּאַראַמעטערס וואָס קאַסטאַמערז דאַרפֿן.

ספּעקטראַל קייט

ספּעקטראָמעטערסמיט אַ קלענערער ספּעקטראַלער קייט געבן געוויינטלעך דעטאַלירטע ספּעקטראַלע אינפֿאָרמאַציע, בשעת גרויסע ספּעקטראַלע קייטן האָבן אַ ברייטערע וויזועלע קייט. דעריבער, איז דער ספּעקטראַלער קייט פון דעם ספּעקטראָמעטער איינער פון די וויכטיקע פּאַראַמעטערס וואָס מוזן קלאָר ספּעציפֿיצירט ווערן.

די פאַקטאָרן וואָס האָבן אַן השפּעה אויף דעם ספּעקטראַלן קייט זענען דער הויפּט גראַטינג און דעטעקטאָר, און די קאָרעספּאָנדירנדיקע גראַטינג און דעטעקטאָר ווערן אויסגעקליבן לויט פֿאַרשידענע באַדערפענישן.

סענסיטיוויטי

רעדנדיק פון סענסיטיוויטי, איז וויכטיג צו אונטערשיידן צווישן סענסיטיוויטי אין פאָטאָמעטריע (די קלענסטע סיגנאַל שטאַרקייט וואָס אַספּעקטראָמעטערקענען דעטעקטירן) און סענסיטיוויטי אין סטאָיכיאַמעטריע (דער קלענסטער חילוק אין אַבזאָרפּציע וואָס אַ ספּעקטראָמעטער קען מעסטן).

א. פאָטאָמעטרישע סענסיטיוויטי

פֿאַר אַפּליקאַציעס וואָס דאַרפן הויך סענסיטיוויטי ספּעקטראָמעטערס, אַזאַ ווי פלואָרעסענס און ראַמאַן, רעקאָמענדירן מיר SEK טערמאָ-געקילטע אָפּטישע פֿאַזער ספּעקטראָמעטערס מיט טערמאָ-געקילטע 1024 פּיקסעל צוויי-דימענסיאָנאַלע אַרעי CCD דעטעקטאָרן, ווי אויך דעטעקטאָר קאָנדענסינג לענסעס, גאָלד שפּיגלען, און ברייטע שפּאַלטן (100μm אָדער ברייטער). דאָס מאָדעל קען נוצן לאַנגע אינטעגראַציע צייטן (פון 7 מיליסעקונדעס ביז 15 מינוט) צו פֿאַרבעסערן סיגנאַל שטאַרקייט, און קען רעדוצירן ראַש און פֿאַרבעסערן די דינאַמישע קייט.

ב. סטאָיכיאָמעטרישע סענסיטיוויטי

כּדי צו דעטעקטירן צוויי ווערטן פון אַבזאָרפּציע קורס מיט זייער נאָענטע אַמפּליטוד, איז ניט נאָר די סענסיטיוויטי פון דעם דעטעקטאָר נויטיק, נאָר אויך די סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש. דער דעטעקטאָר מיטן העכסטן סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש איז דער טערמאָעלעקטרישער רעפרידזשערייטעד 1024-פּיקסעל צוויי-דימענסיאָנאַלער אַרעי CCD דעטעקטאָר אין דעם SEK ספּעקטראָמעטער מיט אַ סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש פון 1000:1. דער דורכשניט פון קייפל ספּעקטראַל בילדער קען אויך פֿאַרבעסערן דעם סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש, און די פאַרגרעסערונג פון דער דורכשניטלעכער צאָל וועט פאַרשאַפן דעם סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש צו פאַרגרעסערן מיט דער קוואַדראַט וואָרצל גיכקייט, למשל, אַ דורכשניט פון 100 מאָל קען פאַרגרעסערן דעם סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש 10 מאָל, דערגרייכנדיק 10,000:1.

רעזאָלוציע

אָפּטישע רעזאָלוציע איז אַ וויכטיקער פּאַראַמעטער צו מעסטן די אָפּטישע שפּאַלטונג פיייקייט. אויב איר דאַרפט אַ זייער הויכע אָפּטישע רעזאָלוציע, רעקאָמענדירן מיר אַז איר זאָלט אויסקלײַבן אַ גראַטינג מיט 1200 ליניעס/מם אָדער מער, צוזאַמען מיט אַ שמאָלן שפּאַלט און אַ 2048 אָדער 3648 פּיקסעל CCD דעטעקטאָר.