ການ​ຈັດ​ປະ​ເພດ​ຂອງ Fiber Optic Spectrometers (ພາກ​ທີ I​) – spectrometers ສະ​ທ້ອນ​ໃຫ້​ເຫັນ​

ຄໍາສໍາຄັນ: VPH Solid-phase grating holographic, Transmittance spectrophotometer, spectrometer ການສະທ້ອນ, Czerny-Turner Optical path.

1.ພາບລວມ

ເສັ້ນໃຍແກ້ວນໍາແສງ spectrometer ສາມາດຖືກຈັດປະເພດເປັນການສະທ້ອນແລະການສົ່ງຕໍ່, ອີງຕາມປະເພດຂອງ grating diffraction.ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ກະຈົກການບິດເບືອນແມ່ນເປັນອົງປະກອບທາງແສງ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍຮູບແບບທີ່ມີໄລຍະຫ່າງຫຼາຍເທົ່າກັນບໍ່ວ່າຈະຢູ່ດ້ານ ຫຼືພາຍໃນ.ມັນເປັນ spectrometer ເສັ້ນໄຍແກ້ວນໍາແສງອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນ.ໃນເວລາທີ່ແສງສະຫວ່າງພົວພັນກັບ grating ເຫຼົ່ານີ້, ກະແຈກກະຈາຍເຂົ້າໄປໃນມຸມທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ກໍານົດໂດຍ wavelengths ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍຜ່ານປະກົດການທີ່ເອີ້ນວ່າ disffraction ແສງສະຫວ່າງ.

asd (1)
asd (2)

ຂ້າງເທິງ: spectrometer ການສະທ້ອນການຈໍາແນກ (ຊ້າຍ) ແລະ transmittance spectrometer (ຂວາ)

ໂດຍທົ່ວໄປ gratings diffraction ໄດ້ຖືກແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: ການສະທ້ອນແລະການສົ່ງ gratings.gratings ການສະທ້ອນສາມາດແບ່ງອອກຕື່ມອີກເປັນ gratings ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຍົນແລະ concave gratings, ໃນຂະນະທີ່ gratings ສົ່ງສາມາດແບ່ງອອກເປັນ gratings ສົ່ງປະເພດ groove ແລະ gratings transmission phase holographic (VPH).ບົດຂຽນນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ຈະແນະນໍາເຄື່ອງວັດແທກການສະທ້ອນແສງປະເພດແຜ່ນກະຈົກຂອງຍົນ ແລະເຄື່ອງວັດແທກການສົ່ງສັນຍານປະເພດ VPH grating-type grating.

b2dc25663805b1b93d35c9dea54d0ee

ຂ້າງເທິງ: grating ສະທ້ອນ (ຊ້າຍ) ແລະ grating ສົ່ງ (ຂວາ).

ເປັນຫຍັງ spectrometers ສ່ວນໃຫຍ່ໃນປັດຈຸບັນເລືອກການກະຈາຍ grating ແທນທີ່ຈະເປັນ prism?ມັນຖືກກໍານົດຕົ້ນຕໍໂດຍຫຼັກການ spectral ຂອງ grating.ຈໍາ​ນວນ​ຂອງ​ເສັ້ນ​ຕໍ່​ມິນ​ລິ​ແມັດ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ grating ໄດ້ (ຄວາມ​ຫນາ​ແຫນ້ນ​ຂອງ​ເສັ້ນ​, ຫນ່ວຍ​ບໍ​ລິ​ການ​: ເສັ້ນ / ມມ​) ກໍາ​ນົດ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ຂອງ grating ໄດ້​.ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເສັ້ນ grating ສູງຂຶ້ນເຮັດໃຫ້ການກະຈາຍແສງສະຫວ່າງຂອງຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍຂື້ນຫຼັງຈາກຜ່ານ grating, ເຮັດໃຫ້ຄວາມລະອຽດຂອງ optical ສູງຂຶ້ນ.ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຮ່ອງທີ່ມີແລະ grating ປະກອບມີ 75, 150, 300, 600, 900, 1200, 1800, 2400, 3600, ແລະອື່ນໆ, ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບຂອບເຂດ spectral ຕ່າງໆແລະການແກ້ໄຂ.ໃນຂະນະທີ່, prism spectroscopy ຖືກຈໍາກັດໂດຍການກະແຈກກະຈາຍຂອງວັດສະດຸແກ້ວ, ບ່ອນທີ່ຊັບສິນກະແຈກກະຈາຍຂອງແກ້ວກໍານົດຄວາມສາມາດ spectroscopic ຂອງ prism.ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດການກະແຈກກະຈາຍຂອງວັດສະດຸແກ້ວແມ່ນຈໍາກັດ, ມັນມີຄວາມທ້າທາຍທີ່ຈະຕອບສະຫນອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ spectral ຕ່າງໆ.ດັ່ງນັ້ນ, ມັນບໍ່ຄ່ອຍໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນ spectrometers ເສັ້ນໄຍແກ້ວນໍາແສງຂະຫນາດນ້ອຍການຄ້າ.

asd (7)

ຄຳບັນຍາຍ: ຜົນກະທົບດ້ານສະເປັກຂອງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຮ່ອງກາວທີ່ແຕກຕ່າງໃນແຜນວາດຂ້າງເທິງ.

asd (9)
asd (8)

ຕົວ​ເລກ​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ spectrometry ກະ​ຈາຍ​ຂອງ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ສີ​ຂາວ​ຜ່ານ​ແກ້ວ​ແລະ spectrometry diffraction ຜ່ານ grating ເປັນ​.

ປະຫວັດການພັດທະນາຂອງ gratings, startis ກັບຄລາສສິກ "ການທົດລອງ double-slit ຂອງໄວຫນຸ່ມ": ໃນປີ 1801, ນັກຟິສິກອັງກິດ Thomas Young ຄົ້ນພົບການແຊກແຊງຂອງແສງໂດຍໃຊ້ການທົດລອງ double-slit.ແສງ monochromatic ທີ່ຜ່ານຊ່ອງສອງເທົ່າສະແດງໃຫ້ເຫັນຂອບສົດໃສແລະຊ້ໍາສະລັບກັນ.ການ​ທົດ​ລອງ​ສອງ​ເທື່ອ​ຄັ້ງ​ທຳ​ອິດ​ໄດ້​ກວດ​ສອບ​ວ່າ​ແສງ​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ຄຸນ​ລັກ​ສະ​ນະ​ຄ້າຍ​ຄື​ກັບ​ຄື້ນ​ນ້ຳ (ຄື​ກັນ​ກັບ​ຄື້ນ​ຂອງ​ແສງ), ເຊິ່ງ​ກໍ່​ໃຫ້​ເກີດ​ຄວາມ​ຮູ້​ສຶກ​ໃນ​ຊຸມ​ຊົນ​ຟີ​ຊິກ.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ນັກຟີຊິກຫຼາຍຄົນໄດ້ດໍາເນີນການທົດລອງການແຊກແຊງຫຼາຍຊ່ອງແລະສັງເກດເຫັນປະກົດການກະຈາຍຂອງແສງຜ່ານ gratings.ຕໍ່ມາ, ນັກຟີຊິກສາດຊາວຝຣັ່ງ Fresnel ໄດ້ພັດທະນາທິດສະດີພື້ນຖານຂອງການແຕກແຍກຂອງ grating ໂດຍສົມທົບເຕັກນິກທາງຄະນິດສາດທີ່ວາງອອກໂດຍນັກວິທະຍາສາດເຢຍລະມັນ Huygens, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້.

asd (10)
asd (11)

ຮູບ​ພາບ​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ການ​ແຊກ​ແຊງ​ສອງ slit ຂອງ Young ຢູ່​ທາງ​ຊ້າຍ​, ມີ​ຂອບ​ສີ​ສົດ​ໃສ​ແລະ​ສີ​ດໍາ​ສະ​ລັບ​ກັນ​.ການບິດເບືອນຫຼາຍຊ່ອງ (ຂວາ), ການແຜ່ກະຈາຍຂອງແຖບສີຕາມຄໍາສັ່ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

2.Reflective Spectrometer

ເຄື່ອງວັດແທກການສະທ້ອນໂດຍປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ເສັ້ນທາງ optical ທີ່ປະກອບດ້ວຍ grating ການແຍກຂອງຍົນແລະກະຈົກ concave, ເອີ້ນວ່າເສັ້ນທາງ optical Czerny-Turner.ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນປະກອບດ້ວຍແຜ່ນເຈາະ, ແຜ່ນແປ້ນໄຟຂອງຍົນ, ສອງກະຈົກ concave, ແລະເຄື່ອງກວດຈັບ.ການ​ຕັ້ງ​ຄ່າ​ນີ້​ແມ່ນ​ສະ​ເພາະ​ຄວາມ​ລະ​ອຽດ​ສູງ​, ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ຕ​່​ໍ​າ​, ແລະ​ການ​ຜ່ານ optical ສູງ​.ຫຼັງຈາກສັນຍານແສງສະຫວ່າງເຂົ້າສູ່ຊ່ອງແຄບ, ທໍາອິດມັນໄດ້ຖືກ collimated ເຂົ້າໄປໃນ beam ຂະຫນານໂດຍສະທ້ອນ concave, ຊຶ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນ strikes ເປັນ grating diffractive planar ບ່ອນທີ່ wavelength ອົງປະກອບແມ່ນ disfracted ໃນມຸມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.ສຸດທ້າຍ, ເຄື່ອງສະທ້ອນແສງ concave ສຸມໃສ່ແສງສະຫວ່າງ disfracted ໃສ່ photodetector ແລະສັນຍານຂອງ wavelengths ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກບັນທຶກໄວ້ໂດຍ pixels ໃນຕໍາແຫນ່ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນ chip photodiode, ໃນທີ່ສຸດຈະສ້າງ spectrum.ໂດຍປົກກະຕິ, spectrometer ການສະທ້ອນຍັງປະກອບມີການກັ່ນຕອງການສະກັດກັ້ນການແຜ່ກະຈາຍຂອງລໍາດັບທີສອງແລະເລນຖັນເພື່ອປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງຜົນໄດ້ຮັບ.

asd (12)

ຕົວ​ເລກ​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ການ​ຂ້າມ​ປະ​ເພດ CT optical grating spectrometer spectrometer​.

ມັນຄວນຈະໄດ້ຮັບການກ່າວເຖິງວ່າ Czerny ແລະ Turner ບໍ່ແມ່ນຜູ້ປະດິດລະບົບ optical ນີ້, ແຕ່ເປັນການລະນຶກເຖິງການປະກອບສ່ວນອັນໂດດເດັ່ນຂອງພວກເຂົາໃນດ້ານ optics - ນັກດາລາສາດອອສເຕີຍ Adalbert Czerny ແລະນັກວິທະຍາສາດເຢຍລະມັນ Rudolf W. Turner.

ເສັ້ນທາງ optical Czerny-Turner ໂດຍທົ່ວໄປສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: crossed ແລະ unfolded (M-type).ເສັ້ນທາງ optical ຂ້າມ / M-type optical path ແມ່ນຫນາແຫນ້ນກວ່າ.ທີ່ນີ້, ການແຜ່ກະຈາຍ symmetrical ຊ້າຍ-ຂວາຂອງກະຈົກ concave ສອງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ grating ຍົນ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຊົດເຊີຍເຊິ່ງກັນແລະກັນຂອງຄວາມຜິດປະກະຕິ off-axis, ຜົນໄດ້ຮັບໃນການແກ້ໄຂ optical ສູງຂຶ້ນ.SpectraCheck® SR75C fiber optic spectrometer ໃຊ້ເສັ້ນທາງ optical M-type, ບັນລຸຄວາມລະອຽດດ້ານ optical ສູງເຖິງ 0.15nm ໃນລະດັບ ultraviolet ຂອງ 180-340 nm.

asd (13)

ຂ້າງເທິງ: ເສັ້ນທາງ optical ຂ້າມປະເພດ / ຂະຫຍາຍປະເພດ (M-type) ເສັ້ນທາງ optical.

ນອກຈາກນັ້ນ, ນອກຈາກ gratings blaze ແປ, ຍັງມີ grating concave blaze.Grating concave blaze ສາ​ມາດ​ເຂົ້າ​ໃຈ​ໄດ້​ວ່າ​ເປັນ​ການ​ປະ​ສົມ​ປະ​ສານ​ຂອງ​ກະ​ຈົກ concave ແລະ grating ເປັນ​.ດັ່ງນັ້ນ, spectrometer grating concave blaze ປະກອບດ້ວຍພຽງແຕ່ slit, concave blaze grating, ແລະເຄື່ອງກວດຈັບ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, grating concave blaze ກໍານົດຄວາມຕ້ອງການທັງສອງທິດທາງແລະໄລຍະຫ່າງຂອງແສງ disfracted, ຈໍາກັດທາງເລືອກທີ່ມີຢູ່.

asd (14)

ຂ້າງເທິງ: spectrometer concave grating.


ເວລາປະກາດ: 26-12-2023