光譜儀(yi) 的光學分辨率定義(yi) 為(wei) 光譜儀(yi) 所能分辨開的最小波長差。要把兩(liang) 個(ge) 光譜線分開則至少要把它們(men) 成象到探測器的兩(liang) 個(ge) 相鄰象元上。因為(wei) 光柵決(jue) 定了不同波長在探測器上可分開的程度(色散),所以它是決(jue) 定光譜儀(yi) 分辨率的一個(ge) 非常重要的參數。
另一個(ge) 重要參數是進入到光譜儀(yi) 的光束寬度,它基本上取決(jue) 於(yu) 光譜儀(yi) 上安裝的固定寬度的入射狹縫或光纖芯徑(當沒有安裝狹縫時)。
Avantes 公司所提供的狹縫尺寸有: 10 , 25 或 50μm×1000μm (高)或 100 , 200 或 500μm×2000μm (高)。
在指定波長處,狹縫在探測器陣列上所成的象通常會(hui) 覆蓋幾個(ge) 象元。如果要分開兩(liang) 條光譜線,就必須把它們(men) 色散到這個(ge) 象尺寸再加上一個(ge) 象元。當使用大芯徑的光纖時,可以通過選擇比光纖芯徑窄的狹縫來提高光譜儀(yi) 的分辨率。因為(wei) 這樣會(hui) 大大降低入射光束的寬度。
所選光柵和入射光束的有效寬度(光纖芯徑或入射狹縫)對分辨率的影響表在光譜儀(yi) 產(chan) 品信息中都有介紹,表 3 是 AvaSpec-2048 型光譜儀(yi) 的典型分辨率表。請注意,光柵的線對數越高,色散效應隨波長變化就會(hui) 越顯著,波長越長色散效應越大(表 3 ),因此在最長波長處會(hui) 得到最高分辨率。
表 3 中的分辨率是 FWHM 值,即最大峰值光強 50% 處( FWHM )所對應的譜線寬度( nm )(圖 4 )。在 “ 光柵 ” 一節中還有象元色散圖,您可以用來為(wei) 您的具體(ti) 應用選擇合適的光柵和分辨率。
表3 AvaSpec-2048的分辨率(半寬度nm)
|
狹縫寬度(μm) |
||||||
| 光柵(線/mm) | 10 | 25 | 50 | 100 | 200 | 500 |
| 300 | 0.8 | 1.4 | 2.4 | 4.3 | 8.0 | 20.0 |
| 600 | 0.4 | 0.7 | 1.2 | 2.1 | 4.1 | 10.0 |
| 1200 | 0.1-0.2* | 0.2-0.3* | 0.4-0.6* | 0.7-1.0* | 1.4-2.0* | 3.3-4.8* |
| 1800 | 0.07-0.12* | 0.12-0.21* | 0.2-0.36* | 0.4-0.7* | 0.7-1.4* | 1.7-3.3* |
| 2400 | 0.05-0.09* | 0.08-0.15* | 0.14-0.25* | 0.3-0.5* | 0.5-0.9* | 1.2-2.2* |
| 3600 | 0.04-0.06* | 0.07-0.10* | 0.11-0.16* | 0.2-0.3* | 0.4-0.6* | 0.9-1.4* |
*注:取決(jue) 於(yu) 光柵的起始波長;波長越長,光柵色散越大,分辨率越高
所選光柵和入射光束的有效寬度(光纖芯徑或入射狹縫)對分辨率的影響如表3所示,表3給出的是AvaSpec-2048型光譜儀(yi) 的典型分辨率值。請注意,光柵的線對數越高,色散效應隨波長變化就會(hui) 越顯著,波長越長色散效應越大,因此在最長波長處會(hui) 得到最高分辨率。表3中的分辨率的定義(yi) 是最大峰值光強50%處(FWHM)所對應的譜線寬度(nm)。#p#分頁標題#e#

圖2 半寬度的定義(yi)
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