光纤光谱仪工作原理（光纤光谱仪的功能介绍）

本文目录

• 光纤光谱仪的功能介绍
• 光纤光谱仪的介绍
• 光纤光谱仪器和拉曼光谱仪原理上有什么异同，光纤光谱仪可以用来测量拉曼信号吧
• 红外光谱仪的工作原理是什么
• 光纤光谱仪的操作步骤和使用方法
• 光纤光谱仪的原理和应用的简介
• 光纤光谱仪的原理和应用的杂散光和二级衍射效应
• 光纤色谱顺序口诀是什么
• CI700光纤光谱仪工作原理
• 光纤光谱仪的仪器简介

光纤光谱仪的功能介绍

由于光谱本身的多级衍射影响，采用滤光片可以降低多级衍射的干扰。和常规光谱仪不同的是，光纤光谱仪是在探测器上镀膜实现，此部分功能在出厂时需要安装就位。同时此镀膜还具有抗反射的功能，提高系统的信噪比。
光谱仪的性能主要是由光谱范围、光学分辨率和灵敏度来决定。对以上其中一项参数的变动通常将影响其它的参数的性能。
光谱仪主要的挑战不是在制造时使所有的参数指标达到最高，而是使光谱仪的技术指标在这个三维空间选择上满足针对不同应用的性能需求。这一策略使光谱仪能够满足客户以最小的投资获取最大的回报。这个立方体的大小取决于光谱仪所需要达到的技术指标，其大小与光谱仪的复杂程度以及光谱仪产品的价格相关。光谱仪产品应该完全符合客户所要求的技术参数。 光谱范围较小的光谱仪通常能给出详细的光谱信息，相反大范围光谱范围有更宽的视觉范围。因此光谱仪的光谱范围是必须明确指定重要的参数之一。
影响光谱范围的因素主要是光栅和探测器，根据不同的要求来选择相应的光栅和探测器。 说起灵敏度，重要的是要区分开光度学中的灵敏度（光谱仪所能探测到的最小信号强度）还是化学计量学中的灵敏度（光谱仪能够测量到的最小吸收率差）。
a.光度灵敏度
对于如荧光和拉曼等需要高灵敏度光谱仪的应用，我们建议选择采用热电制冷型1024像素二维面阵CCD探测器的SEK热电制冷型光纤光谱仪，而且还要选择探测器聚光透镜、金反射镜、较宽的狭缝（100μm或者更宽），该型号可以采用长积分时间（从7毫秒到15分钟）来提高信号强度，并可以降低噪声和提高动态范围。
b.化学计量灵敏度
为了能探测出两个幅值很接近的吸收率数值，不但要求探测器的灵敏度高，还要求信噪比高。信噪比最高的探测器是SEK光谱仪中的热电制冷型1024像素二维面阵CCD探测器，信噪比是1000：1。而通过多幅光谱图平均也可以提高信噪比，平均次数的增加，会导致信噪比以平方根的速度提高，比如，100次平均可以10倍提高信噪比，达到10000：1了。 光学分辨率是衡量分光能力的重要参数。如果您需要很高的光学分辨率，我们建议您选择1200线/毫米或者更高线对数的光栅，同时选择窄狭缝和2048或3648像素的CCD探测器。

光纤光谱仪的介绍

光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的技术。光谱测量被广泛应用于多种领域，如颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域。

光纤光谱仪器和拉曼光谱仪原理上有什么异同，光纤光谱仪可以用来测量拉曼信号吧

光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件，将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。拉曼光谱仪主要适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面研究以及物质成分的判定与确认；还可以应用于刑侦及珠宝行业进行毒品的检测及宝石的鉴定。个人认为，拉曼光谱仪是在光纤光谱仪的基础上，利用光纤的拉曼散色效应而设计而成的。

红外光谱仪的工作原理是什么

红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器。红外光谱仪通常由光源，单色器，探测器和计算机处理信息系统组成。根据分光装置的不同，分为色散型和干涉型。对色散型双光路光学零位平衡红外分光光度计而言，当样品吸收了一定频率的红外辐射后，分子的振动能级发生跃迁，透过的光束中相应频率的光被减弱，造成参比光路与样品光路相应辐射的强度差，从而得到所测样品的红外光谱。

电磁光谱的红外部分根据其同可见光谱的关系，可分为近红外光、中红外光和远红外光。 远红外光（大约400-10 cm-1）同微波毗邻，能量低，可以用于旋转光谱学。中红外光（大约4000-400 cm-1）可以用来研究基础震动和相关的旋转-震动结构。更高能量的近红外光（14000-4000 cm-1）可以激发泛音和谐波震动。红外光谱法的工作原理是由于震动能级不同，化学键具有不同的频率。共振频率或者振动频率取决于分子等势面的形状、原子质量、和最终的相关振动耦合。为使分子的振动模式在红外活跃，必须存在永久双极子的改变。具体的，在波恩-奥本海默和谐振子近似中，例如，当对应于电子基态的分子哈密顿量能被分子几何结构的平衡态附近的谐振子近似时，分子电子能量基态的势面决定的固有振荡模，决定了共振频率。然而，共振频率经过一次近似后同键的强度和键两头的原子质量联系起来。这样，振动频率可以和特定的键型联系起来。简单的双原子分子只有一种键，那就是伸缩。更复杂的分子可能会有许多键，并且振动可能会共轭出现，导致某种特征频率的红外吸收可以和化学组联系起来。常在有机化合物中发现的CH2组，可以以 “对称和非对称伸缩”、“剪刀式摆动”、“左右摇摆”、“上下摇摆”和“扭摆”六种方式振动。

光纤光谱仪的操作步骤和使用方法

据我所用过的高利通的光纤光谱仪的使用方法：

开机步骤

1 开光谱仪电源

2 开计算机电源

3 在文件管理器中用鼠标指到对应图标，此时出现应用窗口，仪器已准备好，可选用适 当方法进行分析操作

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光纤光谱仪的原理和应用的简介

在九十年代，微电子领域中的多象元光学探测器迅猛发展，如 CCD 阵列、光电二极管（ PD ）阵列等，使生产低成本扫描仪和 CCD 相机成为可能。美国海洋光学公司的光谱仪使用了同样的 CCD 和光电二极管阵列（ PDA ）探测器，可以对整个光谱进行快速扫描而不必移动光栅。
由于光通信技术对光纤的需求大大增长，从而开发了低损耗的石英光纤。该光纤同样可以用于测量光纤，把被测样品产生的信号光传导到光谱仪的光学平台中。由于光纤的耦合非常容易，所以可以很方便地搭建起由光源、采样附件和光纤光谱仪组成的模块化测量系统。
光纤光谱仪的优点在于系统的模块化和灵活性。美国海洋光学公司的微小型光纤光谱仪的测量速度非常快，使得它可以用于在线分析。而且由于它选用低成本的通用探测器，所以光谱仪的成本也大大降低，从而大大扩展了它的应用领域。

光纤光谱仪的原理和应用的杂散光和二级衍射效应

杂散光是错误波长（非对应信号光波长）的光辐射照射在探测器象元上所产生的信号，杂散光的来源是：
· 周围环境光辐射；
· 光学元件缺陷所产生的散射光或非光学元件产生的反射光；
· 不同衍射级次间的重叠。
把光谱仪安装在光密封的外壳内可以有效地消除周围环境带来的杂散光。
当光谱仪工作在探测极限时（微弱光探测），则来自于光学平台、光栅、聚焦镜的杂散光强度就决定了光谱仪的最终探测极限。大多数光栅都是全息型光栅，杂散光很低。杂散光的测试方法是用激光束照射到光谱仪上，然后测量远离激光波长处象元的光强。另一种方法是用卤钨灯作为光源并配合长通或带通滤光片进行测试。 发射光谱测量可以用不同的实验布局和波长范围来实现，还要用到余弦校正器或积分球。发射光谱测量可以在紫外/可见和可见/近红外波长范围内测量。
对于发射光谱的绝对测量，光谱仪可以配置成波长范围从200-400nm或350-1100nm，或组合起来实现紫外/可见200-1100nm，并可以在美国海洋光学公司的定标实验室里进行辐射定标。定标后的实验布局不能改变，如光纤和匀光器都不能更改。
为了使实验布局更灵活，用可见/近红外定标光源（LS-1-CAL）或紫外/可见/近红外定标光源（DH2000-CAL）可以在用户现场进行定标。功能强大的广州标旗软件可以完成定标并载入辐射定标数据。 在过去的十年中，美国海洋光学公司帮助许多用户进行了血成分分析的非侵入式和侵入式的光谱学测量手段，测量了许多重要的医学指标，如组织和纹理中的氧浓度、血色素、细胞色素和水浓度等。非侵入式检测系统包括微型光纤光谱仪、LS-1卤钨灯和反射型光纤探头，而侵入式检测系统则使用了一根植入于导管中的特殊的反射型光纤探头。
在需要连续测量氧浓度、血色素的氧化和去氧化过程的医学应用中，该系统得到了成功的应用。 Oceanoptics Raman拉曼光谱仪系统是一台高度集成化而且价格很低的系统，适用于需要拉曼测量的应用领域。Oceanoptics Raman拉曼系统包括半导体激光器，光纤光谱仪，和多种可选光纤探头和广州标旗Raman应用软件。
Oceanoptics Raman拉曼光谱仪系统有量个基本型：1。低成本非冷却型，分辨率25cm-1。2。高性能TE致冷型，分辨率10cm-1。
Oceanoptics Raman拉曼光谱仪系统特别适用于反应过程监控、产品识别、遥感，水溶液、凝胶体和其它介质中高散射粒子的判定。Oceanoptics Raman拉曼光谱仪系统的光源也可以选择50mW或100mW的532nm固体绿光激光器、氩离子激光器或HeNe激光器。 LIBS（激光诱导荧光）技术是基于激光束聚焦到被测样品上所产生的物质电离过程，电子的再结合会发光，对该光谱进行分析研究可以得到被测物质的成分。
LIBS技术最初是由美国Los Alamos国家实验室的David Cremers研究小组在二十多年前发明的。从此以后，LIBS技术成功地被用于痕量元素的检测和恶劣环境下的在线成分分析等应用中。
根据所分析的元素不同，LIBS技术可以探测ppm到ppt级的含量。而且不需要对所测样品进行预加工（如抛光，溶解等），可以分析固态、液态、气态样品。
LIBS是一款结构紧凑、操作简便、分析结果准确的分析系统。它把高能激光束聚焦到样品上，然后同轴收集产生的信号光，并用高分辨率、多通道、快触发型光谱仪进行分析。
14．园艺测量
园艺测量光谱仪被开发用于测量温室中可见光和近红外光区域内的光强度和光谱分布。
光的强度和光强的谱线分布是影响植物的生长和光合作用的非常重要的因素。对于光强度，可以通过经由辐射校准过的准确地测量出光子数和其他参数，专门针对园艺学测量。光谱仪可以通过蓝牙接口无线连接到远程计算机。计算机可以用来控制温室中滤光镜的移动或者控制特殊的灯泡。

光纤色谱顺序口诀是什么

光纤色谱顺序口诀分别是蓝，桔，绿，棕，灰白，红，黑，黄紫，粉红，青绿。这个都是对应相应的光纤号。我们看到的光纤的颜色有12种颜色的，这不是光纤本身的颜色，是光纤的着色，在接线的时候都是根据相应的顺序来进行接线的，这样才能保证连接的光纤是能够正常使用。现在使用的光纤有4芯，12芯，16芯，24芯的，都是需要根据使用的场合来进行确定的。

光纤色谱的使用

由于光纤很细、芯数多，一根室外光缆最多144芯，一根带状光缆最多的可能有上千芯，在生产和安装使用中只有借助管、束、纤的颜色将每一根光纤区别开来。对接的时候颜色是一一对应的。

光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件，将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。由于光纤的方便性，用户可以非常灵活的搭建光谱采集系统。光缆的分辨颜色包括光纤束的色带颜色、光纤的颜色、二导管的颜色，这些都是在生产和安装使用过程中用于分辨的。

CI700光纤光谱仪工作原理

光纤光谱仪基本配置包括包括一个光栅，一个狭缝，和一个探测器。这些部件的参数在选购光谱仪时必须详细说明。光谱仪的性能取决于这些部件的精确组合与校准，校准后光纤光谱仪，原则上这些配件都不能有任何的变动。
原理跟其他的光谱仪有区别么？光源射入光，经反射，因素：反射光的波长跟能量！

光纤光谱仪的仪器简介

光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件，将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。由于光纤的方便性，用户可以非常灵活的搭建光谱采集系统。光纤光谱仪的优势在于测量系统的模块化和灵活性。德国MUT的微型光纤光谱仪的测量速度非常快，可以用于在线分析。而且由于采用了低成本的通用探测器，降低了光谱仪的成本，从而也降低了整个测量系统的造价光纤光谱仪基本配置包括包括一个光栅，一个狭缝，和一个探测器。这些部件的参数在选购光谱仪时必须详细说明。光谱仪的性能取决于这些部件的精确组合与校准，校准后光纤光谱仪，原则上这些配件都不能有任何的变动。

先锋科技（香港）股份有限公司产品光纤光谱仪其外观紧凑小巧，便携设计，操作方便，性价比高，具有的电子系统和功能强大的探测器，是光纤光谱仪的领导者。光谱测量范围在190nm-2300nm之间，波长分辨率小于0.1nm。探测器采取插拔式设计，适用于各种应用与工业用户的多样化需求。