Les spectromètres à fibre optique utilisent généralement la fibre optique comme coupleur de signal, qui sera couplé photométriquement au spectromètre pour l'analyse spectrale.En raison de la commodité de la fibre optique, les utilisateurs peuvent être très flexibles pour construire un système d'acquisition de spectre.
L'avantage des spectromètres à fibre optique réside dans la modularité et la flexibilité du système de mesure.Le microspectromètre à fibre optiquede MUT en Allemagne est si rapide qu'il peut être utilisé pour une analyse en ligne.Et grâce à l'utilisation de détecteurs universels à faible coût, le coût du spectromètre est réduit, et donc le coût de l'ensemble du système de mesure est réduit.
La configuration de base du spectromètre à fibre optique se compose d'un réseau, d'une fente et d'un détecteur.Les paramètres de ces composants doivent être précisés lors de l'achat d'un spectromètre.Les performances du spectromètre dépendent de la combinaison précise et de l'étalonnage de ces composants, après étalonnage du spectromètre à fibre optique, en principe, ces accessoires ne peuvent subir aucune modification.
Présentation de la fonction
grille
Le choix du réseau dépend de la gamme spectrale et des exigences de résolution.Pour les spectromètres à fibre optique, la plage spectrale se situe généralement entre 200 nm et 2 500 nm.En raison de l'exigence d'une résolution relativement élevée, il est difficile d'obtenir une large gamme spectrale ;Dans le même temps, plus l'exigence de résolution est élevée, moins le flux lumineux est important.Pour les exigences de résolution inférieure et de plage spectrale plus large, un réseau de 300 lignes/mm est le choix habituel.Si une résolution spectrale relativement élevée est requise, elle peut être obtenue en choisissant un réseau de 3 600 lignes/mm ou en choisissant un détecteur avec une résolution en pixels supérieure.
fente
La fente plus étroite peut améliorer la résolution, mais le flux lumineux est plus petit ;D’un autre côté, des fentes plus larges peuvent augmenter la sensibilité, mais au détriment de la résolution.Dans différentes exigences d'application, la largeur de fente appropriée est sélectionnée pour optimiser le résultat global du test.
sonde
Le détecteur détermine d'une certaine manière la résolution et la sensibilité du spectromètre à fibre optique, la région sensible à la lumière du détecteur est en principe limitée, elle est divisée en plusieurs petits pixels pour une haute résolution ou divisée en pixels moins nombreux mais plus grands pour une sensibilité élevée.Généralement, la sensibilité du détecteur CCD est meilleure, vous pouvez donc obtenir une meilleure résolution sans sensibilité dans une certaine mesure.En raison de la sensibilité élevée et du bruit thermique du détecteur InGaAs dans le proche infrarouge, le rapport signal/bruit du système peut être efficacement amélioré grâce à la réfrigération.
Filtre optique
En raison de l'effet de diffraction à plusieurs étages du spectre lui-même, l'interférence de la diffraction à plusieurs étages peut être réduite à l'aide du filtre.Contrairement aux spectromètres conventionnels, les spectromètres à fibre optique sont recouverts d'un revêtement sur le détecteur, et cette partie de la fonction doit être installée en usine.Dans le même temps, le revêtement a également une fonction antireflet et améliore le rapport signal/bruit du système.
Les performances du spectromètre sont principalement déterminées par la plage spectrale, la résolution optique et la sensibilité.Une modification de l’un de ces paramètres affectera généralement les performances des autres paramètres.
Le principal défi du spectromètre n'est pas de maximiser tous les paramètres au moment de la fabrication, mais de faire en sorte que les indicateurs techniques du spectromètre répondent aux exigences de performance des différentes applications dans cette sélection spatiale tridimensionnelle.Cette stratégie permet au spectromètre de satisfaire les clients pour un retour maximum avec un investissement minimum.La taille du cube dépend des indicateurs techniques que le spectromètre doit atteindre, et sa taille est liée à la complexité du spectromètre et au prix du produit spectromètre.Les produits spectromètres doivent répondre pleinement aux paramètres techniques requis par les clients.
Gamme spectrale
Spectromètresavec une plage spectrale plus petite, ils donnent généralement des informations spectrales détaillées, tandis que les plages spectrales plus larges ont une plage visuelle plus large.La gamme spectrale du spectromètre est donc l’un des paramètres importants qui doivent être clairement précisés.
Les facteurs qui affectent la plage spectrale sont principalement le réseau et le détecteur, et le réseau et le détecteur correspondants sont sélectionnés en fonction de différentes exigences.
sensibilité
En parlant de sensibilité, il est important de faire la distinction entre la sensibilité en photométrie (la plus petite force de signal qu'unspectromètrepeut détecter) et la sensibilité en stœchiométrie (la plus petite différence d'absorption qu'un spectromètre peut mesurer).
un.Sensibilité photométrique
Pour les applications qui nécessitent des spectromètres à haute sensibilité, telles que la fluorescence et Raman, nous recommandons les spectromètres à fibre optique thermorefroidis SEK avec des détecteurs CCD à réseau bidimensionnel de 1 024 pixels thermorefroidis, ainsi que des lentilles condensatrices de détecteur, des miroirs dorés et de larges fentes ( 100 μm ou plus).Ce modèle peut utiliser de longs temps d'intégration (de 7 millisecondes à 15 minutes) pour améliorer la force du signal, réduire le bruit et améliorer la plage dynamique.
b.Sensibilité stœchiométrique
Afin de détecter deux valeurs de taux d'absorption d'amplitude très proche, non seulement la sensibilité du détecteur est requise, mais également le rapport signal sur bruit.Le détecteur présentant le rapport signal/bruit le plus élevé est le détecteur CCD à réseau bidimensionnel thermoélectrique réfrigéré de 1 024 pixels du spectromètre SEK, avec un rapport signal/bruit de 1 000 : 1.La moyenne de plusieurs images spectrales peut également améliorer le rapport signal/bruit, et l'augmentation du nombre moyen entraînera une augmentation du rapport signal/bruit à la vitesse de la racine carrée, par exemple, la moyenne de 100 fois peut augmentez le rapport signal/bruit 10 fois, pour atteindre 10 000:1.
Résolution
La résolution optique est un paramètre important pour mesurer la capacité de division optique.Si vous avez besoin d'une très haute résolution optique, nous vous recommandons de choisir un réseau de 1 200 lignes/mm ou plus, accompagné d'une fente étroite et d'un détecteur CCD de 2 048 ou 3 648 pixels.
Heure de publication : 27 juillet 2023