Artikolu 2: X'inhu spettrometru tal-fibra ottika, u kif tagħżel il-qasma u l-fibra xierqa?
L-ispettrometri tal-fibra ottika bħalissa jirrappreżentaw il-klassi predominanti tal-ispettrometri.Din il-kategorija ta 'spettrometru tippermetti t-trażmissjoni ta' sinjali ottiċi permezz ta 'kejbil tal-fibra ottika, spiss imsejjaħ jumper tal-fibra ottika, li jiffaċilita flessibilità u konvenjenza mtejba fl-analiżi spettrali u l-konfigurazzjoni tas-sistema.B'kuntrast ma 'spettrometri tal-laboratorju kbar konvenzjonali mgħammra b'tulijiet fokali tipikament li jvarjaw minn 300mm sa 600mm u li jimpjegaw gradilji tal-iskannjar, spettrometri tal-fibra ottika jimpjegaw gradilji fissi, u jeliminaw il-ħtieġa għal muturi li jduru.It-tulijiet fokali ta 'dawn l-ispettrometri huma tipikament fil-medda ta' 200mm, jew jistgħu jkunu saħansitra iqsar, għal 30mm jew 50mm.Dawn l-istrumenti huma kompatti ħafna fid-daqs u huma komunement imsejħa spettrometri tal-fibra ottika minjatura.
Spettrometru tal-Fibra Minjatura
Spettrometru tal-fibra ottika minjatura huwa aktar popolari fl-industriji minħabba l-kumpattezza tiegħu, il-kosteffettività, il-kapaċitajiet ta 'skoperta mgħaġġla, u l-flessibilità notevoli.L-ispettrometru tal-fibra ottika minjatura tipikament jinkludi qasma, mera konkava, ħakk, detector CCD/CMOS, u ċirkwiti tas-sewqan assoċjati.Huwa konness mas-softwer tal-kompjuter ospitanti (PC) jew permezz ta 'kejbil USB jew kejbil tas-serje biex tlesti l-ġbir tad-dejta spettrali.
Struttura tal-ispettrometru tal-fibra ottika
L-ispettrometru tal-fibra ottika huwa mgħammar b'adapter tal-interface tal-fibra, jipprovdi konnessjoni sigura għal fibra ottika.L-interfaces tal-fibra SMA-905 jintużaw fil-biċċa l-kbira tal-ispettrometri tal-fibra ottika iżda xi applikazzjonijiet jeħtieġu FC/PC jew interfaces tal-fibra mhux standard, bħall-interface tal-fibra multi-core ċilindrika b'dijametru ta '10mm.
Interface tal-fibra SMA905 (iswed), interface tal-fibra FC/PC (isfar).Hemm slot fuq l-interface FC/PC għall-ippożizzjonar.
Is-sinjal ottiku, wara li jgħaddi mill-fibra ottika, l-ewwel jgħaddi minn qasma ottika.L-ispettrometri minjatura tipikament jużaw qasmiet mhux aġġustabbli, fejn il-wisa 'tal-qasma hija ffissata.Billi, l-ispettrometru tal-fibra ottika JINSP joffri wisgħat standard ta 'qasma ta' 10μm, 25μm, 50μm, 100μm, u 200μm f'diversi speċifikazzjonijiet, u customizations huma wkoll disponibbli skont ir-rekwiżiti tal-utent.
Il-bidla fil-wisgħat tal-qasma tista 'tħalli impatt fuq il-fluss tad-dawl u r-riżoluzzjoni ottika b'mod komuni, dawn iż-żewġ parametri juru relazzjoni ta' kompromess.Idjaq il-wisa 'tal-qasma, ogħla r-riżoluzzjoni ottika, għalkemm għad-detriment ta' fluss tad-dawl imnaqqas.Huwa essenzjali li wieħed jinnota li l-espansjoni tal-qasma biex tiżdied il-fluss tad-dawl għandha limitazzjonijiet jew mhix lineari.Bl-istess mod, it-tnaqqis tal-qasma għandu limitazzjonijiet fuq ir-riżoluzzjoni li tista 'tinkiseb.L-utenti għandhom jivvalutaw u jagħżlu l-qasma xierqa skont ir-rekwiżiti attwali tagħhom, bħal li jagħtu prijorità lill-fluss tad-dawl jew riżoluzzjoni ottika.F'dan ir-rigward, id-dokumentazzjoni teknika pprovduta għall-ispettrometri tal-fibra ottika JINSP tinkludi tabella komprensiva li tikkorrelata l-wisa 'tal-qasma mal-livelli ta' riżoluzzjoni korrispondenti tagħhom, li sservi bħala referenza siewja għall-utenti.
Lakuna dejqa
Tabella ta' Paragun tar-Riżoluzzjoni tal-Qsam
L-utenti, filwaqt li jistabbilixxu sistema ta 'spettrometru, jeħtieġ li jagħżlu fibri ottiċi xierqa biex jirċievu u jittrasmettu sinjali għall-pożizzjoni tal-qasma tal-ispettrometru.Tliet parametri importanti huma meħtieġa li jiġu kkunsidrati meta jintgħażlu fibri ottiċi.L-ewwel parametru huwa d-dijametru tal-qalba, li huwa disponibbli f'firxa ta 'possibbiltajiet inklużi 5μm, 50μm, 105μm, 200μm, 400μm, 600μm, u dijametri saħansitra akbar lil hinn minn 1mm.Huwa importanti li wieħed jinnota li ż-żieda tad-dijametru tal-qalba tista 'ttejjeb l-enerġija riċevuta fit-tarf ta' quddiem tal-fibra ottika.Madankollu, il-wisa 'tal-qasma u l-għoli tad-ditekter CCD/CMOS jillimitaw is-sinjali ottiċi li l-ispettrometru jista' jirċievi.Għalhekk, iż-żieda fid-dijametru tal-qalba mhux bilfors ittejjeb is-sensittività.L-utenti għandhom jagħżlu d-dijametru tal-qalba xieraq ibbażat fuq il-konfigurazzjoni attwali tas-sistema.Għall-ispettrometri ta 'B&W Tek li jużaw ditekters CMOS lineari f'mudelli bħal SR50C u SR75C, b'konfigurazzjoni ta' qasma ta '50μm, huwa rakkomandat li tuża fibra ottika b'dijametru tal-qalba ta' 200μm għar-riċeviment tas-sinjal.Għal spettrometri b'ditekters CCD ta 'żona interna f'mudelli bħal SR100B u SR100Z, jista' jkun adattat li jiġu kkunsidrati fibri ottiċi eħxen, bħal 400μm jew 600μm, għar-riċeviment tas-sinjal.
Dijametri differenti tal-fibra ottika
Sinjal tal-fibra ottika akkoppjata mal-qasma
It-tieni aspett huwa l-firxa tal-wavelength operattiva u l-materjali tal-fibri ottiċi.Materjali tal-fibra ottika tipikament jinkludu fibri High-OH (hidroksil għoli), OH baxx (hydroxyl baxx), u fibri reżistenti għall-UV.Materjali differenti għandhom karatteristiċi ta 'trażmissjoni ta' wavelength differenti.Fibri ottiċi High-OH huma tipikament użati fil-medda tad-dawl ultravjola/viżibbli (UV/VIS), filwaqt li fibri Low-OH jintużaw fil-medda infrared qrib (NIR).Għall-firxa ultravjola, għandhom jiġu kkunsidrati fibri speċjali reżistenti għall-UV.L-utenti għandhom jagħżlu l-fibra ottika xierqa bbażata fuq il-wavelength operattiva tagħhom.
It-tielet aspett huwa l-valur tal-apertura numerika (NA) tal-fibri ottiċi.Minħabba l-prinċipji ta 'emissjoni ta' fibri ottiċi, id-dawl emess mit-tarf tal-fibra huwa limitat f'ċerta medda ta 'angolu ta' diverġenza, li hija kkaratterizzata mill-valur NA.Fibri ottiċi b'ħafna modi ġeneralment għandhom valuri NA ta '0.1, 0.22, 0.39, u 0.5 bħala għażliet komuni.Meta tieħu l-aktar komuni 0.22 NA bħala eżempju, dan ifisser li d-dijametru tal-post tal-fibra wara 50 mm huwa ta 'madwar 22 mm, u wara 100 mm, id-dijametru huwa 44 mm.Meta jiddisinjaw spettrometru, il-manifatturi tipikament jikkunsidraw li jqabblu l-valur NA tal-fibra ottika kemm jista 'jkun biex jiżguraw riċeviment massimu ta' enerġija.Barra minn hekk, il-valur NA tal-fibra ottika huwa relatat mal-akkoppjar tal-lentijiet fit-tarf ta 'quddiem tal-fibra.Il-valur NA tal-lenti għandu wkoll jitqabbel kemm jista 'jkun mal-valur NA tal-fibra biex jiġi evitat it-telf tas-sinjal.
Il-valur NA tal-fibra ottika jiddetermina l-angolu tad-diverġenza tar-raġġ ottiku
Meta l-fibri ottiċi jintużaw flimkien ma 'lentijiet jew mirja konkavi, il-valur NA għandu jkun imqabbel kemm jista' jkun biex jiġi evitat telf ta 'enerġija
Spettrometri tal-fibra ottika jirċievu d-dawl f'angoli determinati mill-valur NA tagħhom (Apertura Numerika).Is-sinjal ta' l-inċident ikun utilizzat bis-sħiħ jekk in-NA tad-dawl ta' l-inċident ikun inqas minn jew ugwali għan-NA ta' dak l-ispettrometru.It-telf tal-enerġija jseħħ meta l-NA tad-dawl inċidentali huwa akbar minn l-NA tal-ispettrometru.Minbarra t-trażmissjoni tal-fibra ottika, l-akkoppjar ottiku ta 'spazju ħieles jista' jintuża biex jiġbor sinjali tad-dawl.Dan jinvolvi dawl parallel konverġenti f'qasma bl-użu ta 'lentijiet.Meta tuża mogħdijiet ottiċi ta 'spazju ħieles, huwa importanti li tagħżel lentijiet xierqa b'valur NA li jaqbel ma' dak tal-ispettrometru, filwaqt li tiżgura wkoll li l-qasma tal-ispettrometru tkun pożizzjonata fil-fokus tal-lenti biex jinkiseb fluss massimu tad-dawl.
Spazju ħieles akkoppjar ottiku
Ħin tal-post: Diċ-13-2023