Parole chjave: VPH Retitura olografica in fase solida, Spettrofotometru di trasmissione, Spettrometru di riflettanza, Percorsu otticu Czerny-Turner.
1. Panoramica
U spettrometru di fibra ottica pò esse classificatu cum'è riflessione è trasmissione, secondu u tipu di rete di diffrazione.Una rete di diffrazione hè basicamente un elementu otticu, cun un gran numaru di mudelli ugguali spaziati sia in a superficia sia internamente.Hè un spettrometru di fibra ottica di cumpunenti critichi.Quandu a luce interagisce cù queste griglia, si disperse in anguli distinti determinati da diverse lunghezze d'onda attraversu un fenomenu cunnisciutu cum'è diffrazione di luce.
Sopra: spettrometru di riflessione di discriminazione (a manca) è spettrometru di trasmittanza (a destra)
I reti di diffrazione sò generalmente classificate in dui tipi: reti di riflessione è di trasmissione.I grigliati di riflessione ponu esse divisi in più in griglie di riflessione piana è concave, mentre chì i grigliati di trasmissione ponu esse suddivisi in griglie di trasmissione groove-type è griglie di trasmissione olografiche in fase di volume (VPH).Questu articulu presenta principarmenti u spettrometru di riflettanza di tippu di griglia aereo è u spettrometru di trasmittanza di tippu VPH.
Sopra: Griglia di riflessione (a manca) è a griglia di Trasmissione (a diritta).
Perchè a maiò parte di i spettrometri ora sceglienu a dispersione di griglia invece di prisma?Hè principalmente determinata da i principii spettrali di a griglia.U numaru di linii per millimetru nantu à a griglia (densità di linea, unità: linee / mm) determina e capacità spettrali di a griglia.Una densità di linea di griglia più alta si traduce in una più grande dispersione di luce di diverse lunghezze d'onda dopu avè passatu à traversu u griglia, chì porta à una risoluzione ottica più alta.In generale, e densità di groove dispunibili è di griglia includenu 75, 150, 300, 600, 900, 1200, 1800, 2400, 3600, ecc.Mentre, a spettroscopia prismatica hè limitata da a dispersione di materiali di vetru, induve a pruprietà dispersiva di u vetru determina a capacità spettroscòpica di u prisma.Siccomu e proprietà dispersive di i materiali di vetru sò limitati, hè sfida à risponde in modu flessibile à i requisiti di diverse applicazioni spettrali.Per quessa, hè raramente utilizatu in spettrometri di fibra ottica in miniatura cummerciale.
Didascalia: Effetti spettrali di diverse densità di groove di griglia in u diagramma sopra.
A figura mostra a spettrometria di dispersione di a luce bianca à traversu u vetru è a spettrometria di diffrazione attraversu una griglia.
A storia di u sviluppu di e griglia, principia cù u classicu "esperimentu di doppia spacca di Young": In u 1801, u fisicu britannicu Thomas Young hà scupertu l'interferenza di a luce cù un esperimentu di doppia fessura.A luce monocromatica chì passava per doppia fessura mostrava frange luminose è scure alternate.L'esperimentu di doppia fessura hà validatu prima chì a luce presenta caratteristiche simili à l'onda di l'acqua (a natura ondulatoria di a luce), causannu una sensazione in a cumunità fisica.In seguitu, parechji fisici anu realizatu esperimenti di interferenza multi-slit è osservatu u fenomenu di diffrazione di a luce à traversu reti.In seguitu, u fisicu francese Fresnel hà sviluppatu a teoria di basa di a diffrazione di grating cumminendu e tecniche matematiche pruposte da u scientist tedescu Huygens, appughjendu nantu à questi risultati.
A figura mostra l'interferenza doppia di Young à a manca, cù l'alternanza di frange luminose è scure.Diffrazione multi-slit (a destra), distribuzione di bande culurite in ordini diffirenti.
Spectrometer 2.Reflective
I spettrometri di riflessione tipicamente impieganu un percorsu otticu cumpostu da una griglia di diffrazione piana è specchi cuncavi, chjamatu percorsu otticu Czerny-Turner.Hè generalmente custituitu da una fessura, una griglia di fiamme piana, dui specchi cuncavi è un detector.Sta cunfigurazione hè carattarizata da una alta risoluzione, poca luce vagabonda è un altu throughput otticu.Dopu chì u segnu luminosu entra da una slitta stretta, hè prima collimatu in un fasciu parallelu da un riflettore cuncavu, chì poi colpisce un griglia diffrattivu planare induve e lunghezze d'onda custituenti sò diffratte à anguli distinti.Infine, un riflettore cuncavu focalizeghja a luce diffratta nantu à un fotodetettore è i segnali di diverse lunghezze d'onda sò registrati da pixel in diverse pusizioni nantu à u chip di fotodiode, infine generendu un spettru.Di genere, un spettrometru di riflessione include ancu alcuni filtri di soppressione di diffrazione di u sicondu ordine è lenti di colonna per migliurà a qualità di l'ispettri di output.
A figura mostra un spettrometru di rete otticu CT di tippu croce.
Ci vole à dì chì Czerny è Turner ùn sò micca l'invintori di stu sistema otticu, ma sò cummemorati per i so cuntributi eccezziunali à u campu di l'ottica - l'astrònomu austriacu Adalbert Czerny è u scientist tedescu Rudolf W. Turner.
U percorsu otticu Czerny-Turner pò esse generalmente classificatu in dui tipi: cruciatu è unfolded (Tipu M).U percorsu otticu incruciatu / percorsu otticu di tipu M hè un più compactu.Quì, a distribuzione simmetrica sinistra-destra di dui specchi cuncavi relative à a griglia di u pianu, mostra una compensazione mutuale di aberrazioni off-axis, risultatu in una risoluzione ottica più alta.U spettrometru di fibra ottica SpectraCheck® SR75C impiega un percorsu otticu di tippu M, ottene una alta risoluzione ottica finu à 0.15nm in a gamma ultravioletta di 180-340 nm.
Sopra: Percorsu otticu di tippu croce / percorsu otticu di tippu espansu (tipu M).
Inoltre, in più di e griglie di fiamme piatte, ci hè ancu una griglia di fiamme cuncave.A griglia concave blaze pò esse cumpresa cum'è una cumminazione di un specchiu cuncavu è una griglia.Per quessa, un spettrometru di griglia cuncave hè custituitu solu da una fessura, una griglia cuncave è un detector, risultatu in alta stabilità.In ogni casu, a griglia di fiamme cuncave hà stabilitu l'esigenza in a direzzione è a distanza di a luce incidente diffracta, limitendu l'opzioni dispunibili.
Sopra: Spettrometru di griglia cuncava.
Tempu di post: Dec-26-2023