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光纤光谱仪

微型化的光谱仪器基于传统的大型的光谱仪器,所以首先要对光谱仪器系统作一定的分析,以找到合适的微型化解决方案。光谱仪器应用广泛,有着很多的具体形式和不同的特点以满足实际应用的需要,因此其分类方法也有很多种。根据工作原理,可将其分为两类经典色散光谱仪和调制变换式光谱仪。近红外光谱仪

经典色散光谱仪是建立在空间色散原理上的仪器,而调制变换式光谱仪是建立在调制计算原理上的仪器。前者是基于狭缝的光谱仪器,采用棱镜或光栅作为空间色散元件,且所采集的一次性结果即为所求的光成分分布。后者是基于光学调制来完成光成分检测的仪器,其可以基于传统的棱镜或光栅近红外光谱仪

普通全息川型凹面光栅【具有准直、色散以及成像功能,在上简化了色散光谱成像系统的结构,但是由于其成像特性符合罗兰圆结构,成像谱面为曲面,无法使用线阵或面阵探测器进行全谱测量,所以只是被广泛地应用于单色仪成像系统。作为改进型型全息凹面光栅降,平场全息凹面光栅不仅具有准直、色散以及成像功能,而且还具有平直的成像光谱面。配合线阵或面阵光电探测器,使得成像光谱的光电直读成为可能,整体系统只包含平场全息凹面光栅一个光学元件,系统结构简单,非常有利于光谱仪微型化的实现。近红外光谱仪

在光能利用率方面,虽然此类系统光学元件少,减少了成像过程中光束在光学界面上的损耗,但是由于平场全息凹面光栅的效率较其他类型的光栅低,所以系统光能利用率的提升有限。其次因为大孔径的此类光栅难以设计,孔径越大残留像差如球差、彗差及谱面弯曲等也越大,可能会严重影响到系统的成像质量,所以系统的集光率也受到了一定的限制。近红外光谱仪

制冷型光纤光谱仪的动态范围是能够测量到的强信号与弱信号的比值。强信号是在信号不饱和的情况下，所能测量的信号，弱信号一般用于噪声相当的信号值来表示，动态范围主要是受探测器的影响。动态范围是便携式制冷型光纤光谱仪的一个关键指标。

色散元件是整个便携式制冷型光纤光谱仪的核也元件，它是建立在一定的色散原理的基础之上。色散按照波长分离光波。便携式制冷型光纤光谱仪的色散方法通常有一下四种：透光物质的色散作用、衍射色散作用干涉色散作用、干涉调制作用。