國(guó)產(chǎn)光譜儀是現(xiàn)代光學(xué)檢測(cè)、科研分析與工業(yè)監(jiān)控的關(guān)鍵儀器,能夠以亞納米級(jí)分辨率(可達(dá)0.02nm)精確捕捉光信號(hào)的波長(zhǎng)、強(qiáng)度與輪廓,廣泛應(yīng)用于激光表征、熒光光譜、等離子體診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)及生物醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。國(guó)產(chǎn)光譜儀的性能源于多個(gè)精密光學(xué)與電子模塊高度集成與協(xié)同優(yōu)化。

一、狹縫與準(zhǔn)直系統(tǒng)
入射狹縫(通常5–100μm可選)決定光譜分辨率——狹縫越窄,分辨率越高,但光通量降低。光線(xiàn)經(jīng)狹縫后由高精度非球面或拋物面反射鏡準(zhǔn)直為平行光束,確保后續(xù)色散均勻,減少像差。
二、高刻線(xiàn)密度光柵
采用全息或刻劃式平面/凹面衍射光柵,刻線(xiàn)密度高達(dá)1200–2400lines/mm,將復(fù)合光按波長(zhǎng)精細(xì)分離。部分型號(hào)配備雙光柵轉(zhuǎn)塔,可切換不同波段(如200–400nm紫外與400–1100nm可見(jiàn)近紅外),兼顧寬譜覆蓋與高分辨。
三、聚焦光學(xué)與探測(cè)器
色散后的光譜經(jīng)聚焦鏡投射至探測(cè)器焦面。高分辨率機(jī)型普遍采用背照式CCD或sCMOS傳感器,具備高量子效率(>90%)、低暗電流(<0.001e/pix/s)和深度制冷(–10℃至–40℃),顯著提升信噪比與弱光探測(cè)能力。
四、光纖接口與光學(xué)耦合
標(biāo)配SMA905或FC/PC光纖接口,兼容各類(lèi)采樣附件(如積分球、探頭、顯微鏡)。優(yōu)化的光纖-狹縫耦合設(shè)計(jì)最大限度減少光能損失,確保從樣品到光譜儀的高效傳輸。
五、嵌入式控制與軟件系統(tǒng)
內(nèi)置FPGA或ARM處理器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理;配套軟件支持自動(dòng)波長(zhǎng)校準(zhǔn)(汞氬燈參考)、暗背景扣除、峰位識(shí)別、多光譜疊加及API二次開(kāi)發(fā),滿(mǎn)足科研與工業(yè)自動(dòng)化需求。