光纖光譜儀結(jié)構(gòu)緊湊,包括入射狹縫、準直物鏡、光柵、成像反射鏡、濾色片和陣列探測器,還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。光信號經(jīng)入射狹縫投射到準直物鏡上,將發(fā)散光變成準平行光反射到光柵上,色散后經(jīng)成像反射鏡將光譜呈在陣列接收器的接收面上,形成光譜譜面。光譜譜面既是單色光的序列排布(有次光譜影響),讓整個光譜中任一個微小譜帶照射到相對應(yīng)探測器的像元上,在此將光信號轉(zhuǎn)換成電子信號后,經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,A/D放大,后由電器系統(tǒng)控制終端顯示輸出。從而完成各種光譜信號測量分析。
光纖光譜儀通常使用光纖作為信號耦合裝置,將測量到的光耦合到光譜儀進行光譜分析。由于光纖的方便,用戶可以靈活地構(gòu)建光譜采集系統(tǒng)。
光纖光譜儀的優(yōu)點在于測量系統(tǒng)的模塊化和靈活性。光纖光譜儀的測量速度快,可用于在線分析。此外,由于使用了低成本的通用探測器,降低了光譜儀的成本,降低了整個測量系統(tǒng)的成本。
光纖光譜儀特點:
(1)光纖光譜儀是光纖技術(shù)的引入,使待測物脫離了樣品池的限制,采樣方式變得更為靈活,利用光纖探頭把遠離光譜儀器的樣品光譜源引到光譜儀器,以適應(yīng)被測樣品的復(fù)雜形狀和位置。由光纖引入光信號還可使儀器內(nèi)部與外界環(huán)境隔絕,可增強對惡劣環(huán)境(潮濕氣候、強電場干擾、腐蝕性氣體)的抵抗能力,保證了光譜儀的長期可靠運行,延長使用壽命。
(2)光纖光譜儀以電荷耦合器件(CCD)陣列作為檢測器,對光譜的掃描不必移動光柵,可進行瞬態(tài)采集,響應(yīng)速度極快(測量時間為13~15ms),并通過計算機實時輸出。
(3)光纖光譜儀應(yīng)用計算機技術(shù),大地提高了光譜儀的智能化處理能力。
(4)光纖光譜儀采用全息光柵作為分光器件,雜散光低,提高了測量精度。