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    光谱仪中的色散型光谱仪

    来源: 时间:2021-05-18

    光谱仪中的色散型光谱仪:
        色散型光谱仪一般由一个或多个衍射光栅、一段光程以及一个探测阵列组成。光通过入射狭缝被准直照射在衍射光栅上,衍射光栅将光谱成分涣散到不同的方向,凹面镜将涣散的光聚焦到探测器阵列上得到光谱散布。这种光谱仪拥有超高分辨率、宽光谱范围和成熟的技术道路,被广泛运用在各个领域,但其依赖于笨重的色散元件、长光程等,难以完成尺度的紧缩。通过缩短光程、简化光路、运用微纳制作减小元件尺度等办法都能完成光谱仪尺度的减小,但是这些办法会下降光谱分辨率和仪器性能。选用凹面光栅、光栅-菲涅耳透镜等作为衍射元件可以省掉准直和反射元件,完成系统尺度的紧缩,而且现已完成了商业应用。

        波导作为自由空间光学的替代品,可以通过倏逝耦合来丈量入射光光谱或被分析物的吸收光谱,可以减小光谱仪尺度而不影响性能。在波导平面上加入如光栅、光子晶体、全息元件、平面阶梯光栅、透射波导光栅、阵列波导光栅等色散元件可以进一步减小光谱仪的尺度,但制作误差,波导损耗和波导耦合等问题还亟待解决。此外,进一步减小光电探测器阵列的尺度、提高探测灵敏度也可以完成性能更好的微型光谱仪,运用超导纳米线的单光子显微光谱仪现已可以进行超细光谱分析。


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