衍射光柵是一種把入射的多色光分解成它所包含的單色光的光學(xué)元件。光柵是由一系列等寬等間距的平行凹槽構(gòu)成的,而這些凹槽是在鍍反射膜的基底材料上刻劃制成的。
按照 凹槽形成方式的不同可以把光柵分成兩種:全息光柵和刻劃光柵??虅澒鈻攀?用刻劃機(jī)上的鉆石刻刀在涂薄金屬反射表面上機(jī)械刻劃而成 ;而全息光柵則是由激光束干涉圖樣和光刻過程形成的。 Avaspec 光譜儀中的光柵既有全息光柵,也有刻劃光柵。
光纖光譜儀中的光柵要由用戶指定,并永久安裝在光譜儀中。接下來用戶就要說明所需要的波長范圍。有時(shí)光柵的標(biāo)稱可用光譜范圍大于照射到探測器上的光譜范圍,這時(shí)為了覆蓋更寬的光譜范圍,可選擇雙通道或三通道光譜儀。這些主通道和從通道可以選擇不同的光柵。類似的,雙通道或三通道光譜儀也可以使用戶在更寬的光譜范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。
在光譜儀介紹部分,對于每種光譜儀型號都有一個(gè)光柵選擇表。表 2 介紹了如何理解這些光柵選擇表。光譜儀的光譜范圍取決于光柵的起始波長和光柵線對數(shù)。波長越長則色散效應(yīng)越大,光柵所覆蓋的波長范圍就越小。
圖 2 給出了這些光柵的效率曲線。而整臺光譜儀的效率則由光纖的傳輸效率、光柵和反射鏡的效率、探測器及其膜層靈敏度的效率共同決定。 圖 3 給出了 AvaSpec-2048 光譜儀的光柵色散曲線 。
應(yīng)用范圍 可用波長范圍(nm) 每塊光柵覆蓋的光譜范圍(nm) 光柵線對數(shù)(線/mm) 閃耀波長(nm) 光柵型號
UV/VIS/NIR
200-1100
900
300
300
UA
UV/VIS
200-850
520
600
250
UB
UV
200-750
250-220*
1200
250
UC
UV
200-650
165-145*
1800
250
UD
UV
200-580
115-70*
2400
250
UE
UV
220-400
75-50*
3600
250
UF
UV/VIS
250-850
520
600
370
BB
VIS/NIR
300-1100
800
300
500
VA
VIS
360-1000
500
600
500
VB
VIS
300-800
250-200*
1200
500
VC
VIS
350-750
145-100*
1800
500
VD
NIR
500-1050
500
600
750
NB
NIR
500-1050
220-150*
1200
630
NC
NIR
600-1100
500
300
1000
IA
NIR
600-1100
500
600
1000
IB
*注:取決于光柵的起始波長;波長越長,光柵色散越大,實(shí)際光譜范圍越小
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