國(guo)產(chan)光(guang)譜儀(yi)的性(xing)能(neng)源(yuan)於(yu)多(duo)個精密(mi)光(guang)學與電子(zi)模(mo)塊高度(du)集成(cheng)與協(xie)同(tong)優化

更(geng)新時(shi)間(jian)：2025-12-18

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　　國(guo)產(chan)光(guang)譜儀(yi)是(shi)現代(dai)光(guang)學檢測(ce)、科(ke)研(yan)分(fen)析(xi)與工(gong)業監(jian)控(kong)的關(guan)鍵(jian)儀器，能(neng)夠(gou)以亞(ya)納米(mi)級(ji)分辨(bian)率（可達(da)0.02nm）精確(que)捕(bu)捉光(guang)信號的波(bo)長(chang)、強度(du)與輪廓(kuo)，廣泛(fan)應用於(yu)激(ji)光(guang)表征、熒光(guang)光(guang)譜、等(deng)離(li)子(zi)體(ti)診(zhen)斷、環境監(jian)測及(ji)生(sheng)物醫(yi)學成(cheng)像等(deng)領域。國(guo)產(chan)光(guang)譜儀(yi)的性(xing)能(neng)源(yuan)於(yu)多(duo)個精密(mi)光(guang)學與電子(zi)模(mo)塊高度(du)集成(cheng)與協(xie)同(tong)優化。

　　壹(yi)、狹(xia)縫與準直(zhi)系(xi)統

　　入(ru)射狹(xia)縫（通(tong)常(chang)5–100μm可選）決(jue)定(ding)光(guang)譜分(fen)辨(bian)率——狹(xia)縫越(yue)窄(zhai)，分(fen)辨(bian)率越高，但光(guang)通(tong)量(liang)降低(di)。光(guang)線(xian)經狹(xia)縫後(hou)由高精度(du)非(fei)球面或拋(pao)物(wu)面反射(she)鏡準(zhun)直為(wei)平行(xing)光(guang)束(shu)，確(que)保(bao)後(hou)續色(se)散(san)均(jun)勻(yun)，減少像差(cha)。

　　二(er)、高刻線(xian)密(mi)度(du)光(guang)柵(zha)

　　采(cai)用全(quan)息(xi)或刻(ke)劃(hua)式平面(mian)/凹(ao)面衍射(she)光(guang)柵(zha)，刻(ke)線(xian)密(mi)度(du)高達(da)1200–2400lines/mm，將(jiang)復(fu)合光(guang)按波(bo)長(chang)精細(xi)分(fen)離(li)。部(bu)分(fen)型(xing)號配備雙光(guang)柵(zha)轉(zhuan)塔(ta)，可切(qie)換不(bu)同(tong)波(bo)段(duan)（如200–400nm紫外(wai)與400–1100nm可見(jian)近紅外(wai)），兼顧(gu)寬(kuan)譜覆蓋與高分辨(bian)。

　　三(san)、聚焦(jiao)光(guang)學與探(tan)測(ce)器

　　色散(san)後(hou)的光(guang)譜經聚焦(jiao)鏡投(tou)射至(zhi)探(tan)測(ce)器焦(jiao)面。高分辨(bian)率機型(xing)普遍(bian)采(cai)用背(bei)照式CCD或sCMOS傳(chuan)感(gan)器(qi)，具(ju)備高量(liang)子(zi)效(xiao)率（>90%）、低暗(an)電流（<0.001e/pix/s）和深(shen)度(du)制冷(leng)（–10℃至(zhi)–40℃），顯著提升(sheng)信噪比(bi)與弱光(guang)探(tan)測(ce)能(neng)力(li)。

　　四、光(guang)纖接(jie)口與光(guang)學耦合

　　標配SMA905或FC/PC光(guang)纖接(jie)口，兼(jian)容各(ge)類(lei)采(cai)樣附(fu)件（如(ru)積分(fen)球(qiu)、探(tan)頭(tou)、顯微鏡(jing)）。優化的光(guang)纖-狹(xia)縫耦(ou)合設計(ji)最(zui)大限度(du)減少光(guang)能(neng)損(sun)失，確(que)保(bao)從(cong)樣品(pin)到光(guang)譜儀(yi)的高效傳(chuan)輸。

　　五、嵌入(ru)式控(kong)制與軟件(jian)系(xi)統

　　內(nei)置(zhi)FPGA或ARM處理器(qi)實(shi)現實(shi)時數據(ju)采(cai)集與預處理；配套軟件(jian)支(zhi)持(chi)自(zi)動(dong)波長校準(zhun)（汞(gong)氬(ya)燈參(can)考(kao)）、暗背(bei)景扣除(chu)、峰位(wei)識別(bie)、多光(guang)譜疊(die)加(jia)及(ji)API二(er)次(ci)開發，滿足科(ke)研(yan)與工(gong)業自(zi)動(dong)化需(xu)求。