如何选配微型光纤光谱仪

光栅选择是最比较复杂的。通常有两个因素决定了光栅的选择：波长范围和光学分辨率。波长范围受限于所选择的探测器或光栅，或二者都有。光学分辨率不仅受限于光栅，还受限于狭缝宽度和探测器的像素数和像元尺寸）。还要考虑第三个因素，即光栅还会影响系统的灵敏度，这是因为不同的光栅的闪耀波长（即最高效率）位置各不相同。当对系统进行最优化配置时，最好查看一下光栅的效率曲线。左图中是几种典型的600 线/mm光栅的效率曲线，效率最高点从紫外区到近红外区。如果您可能很难在光谱范围，光学分辨率和灵敏度间进行取舍，不要犹豫，请与我们联系。或许您可以选择双通道或多通道光谱仪，使得在很宽的光谱范围内的都得到很高的分辨率，并保持很高的效率。

我提到狭缝了吗？微型光谱仪有多种狭缝尺寸供您选择，狭缝安装在光纤接头处（见图4），并且被永久的固定在光谱仪上。有两点需要记住，狭缝越小，光学分辨率越高；狭缝越大，进入光学平台的光通量越多，即灵敏度越高。从本质上说，需要折中兼顾光谱仪的分辨率和灵敏度。

幸好，选择光谱仪的其他选项会相对容易一些。例如，对于波长小于360nm的紫外应用，必须要给普通的CCD探测器增加一种紫外增强镀膜-DUV。而其它探测器，比如薄型背照式CCD或CMOS则不需要这个选项。而为了避免二级衍射效应的影响，可以通过在探测器的保护窗上镀特殊膜层或安装一个长通滤光片。其它的选项则跟应用有关，比如非线性校准和辐射定标只有在进行辐射测量时才需要。

假设需要配置一套用于测量液体样品荧光的光谱系统，为简单起见假设样品被置于一个标准比色皿中，那么我们该如何考虑配置光谱仪呢？首先，我们应该考虑波长范围和光学分辨率。大多数荧光测量装置都选用紫外波段的激发光，而产生的荧光则在可见光区。如果我们想要同时测量激发光和荧光，最好选用能覆盖200-1100nm的宽光谱光谱仪。如果我们想避开激光发而只测量荧光，可以选择窄波段的光谱仪，比如360-1100nm或500-1100nm，这两种配置可以选用300线/mm或600 线/mm的光栅。

经验告诉我们荧光信号通常比较弱，峰宽或者半高全宽（FWHM）比较大。考虑到这些因素，我们应该选用一种灵敏度高的探测器，比如CCD探测器，同时使用一个相对较宽的狭缝，比如200 微米。宽狭缝可以保证更多的信号光进入光谱仪，当然另一方面降低了系统的分辨率。由于荧光的谱带通常较宽，分辨率的影响可以不用考虑。回顾前面提到的光栅选择（如300 线/mm或600 线/mm），所对应的光学分辨率分别是8nm和4nm，这个分辨率对于荧光测量来说已经足够了。

除了光谱仪，我们还需要考虑种类纷杂的光源和采样附件，但这已经超出了这篇文章的范畴。正如上面的例子所表明的，通过一些简单的步骤就就可以配置好满足您应用的微型光谱仪。最重要的是，不必犹豫尽管向我们咨询有关仪器的一切问题，我们将会给您一套最适合您应用的光谱仪配置。(end)