光譜學(xué)是測(cè)量紫外、可見(jiàn)、近紅外和紅外波段光強(qiáng)度的一種技術(shù)。光譜測(cè)量被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如顏色測(cè)量、化學(xué)成份的濃度檢測(cè)或電磁輻射分析等。欲了解更詳細(xì)的應(yīng)用信息以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)參閱本產(chǎn)品目錄的最后一章——應(yīng)用。

 

          廣州標(biāo)旗電子科技有限公司是海洋光學(xué)光纖光譜儀全國(guó)總代理,精通光纖光譜儀的拉曼，近紅外等應(yīng)用，咨詢電話(020)38319602 38319620 38319595

　 　光譜儀器一般都包括入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件（光柵或棱鏡）、聚焦光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器。而在單色儀中通常還包括出射狹縫，讓整個(gè)光譜中一個(gè)很窄的部分照射到單象元探測(cè)器上。單色儀中的入射和出射狹縫往往位置固定而寬度可調(diào)，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)光柵來(lái)對(duì)整個(gè)光譜進(jìn)行掃描。

　 　在九十年代，微電子領(lǐng)域中的多象元光學(xué)探測(cè)器迅猛發(fā)展，如 CCD 陣列、光電二極管（ PD ）陣列等，使生產(chǎn)低成本掃描儀和 CCD 相機(jī)成為可能。美國(guó)海洋光學(xué)公司的光譜儀使用了同樣的 CCD 和光電二極管陣列（ PDA ）探測(cè)器，可以對(duì)整個(gè)光譜進(jìn)行快速掃描而不必移動(dòng)光柵。

　 　由于光通信技術(shù)對(duì)光纖的需求大大增長(zhǎng)，從而開發(fā)了低損耗的石英光纖。該光纖同樣可以用于測(cè)量光纖，把被測(cè)樣品產(chǎn)生的信號(hào)光傳導(dǎo)到光譜儀的光學(xué)平臺(tái)中。由于光纖的耦合非常容易，所以可以很方便地搭建起由光源、采樣附件和光纖光譜儀組成的模塊化測(cè)量系統(tǒng)。

　 　光纖光譜儀的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)的模塊化和靈活性。美國(guó)海洋光學(xué)公司的微小型光纖光譜儀的測(cè)量速度非常快，使得它可以用于在線分析。而且由于它選用低成本的通用探測(cè)器，所以光譜儀的成本也大大降低，從而大大擴(kuò)展了它的應(yīng)用領(lǐng)域。

•　光學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)
　　海洋光學(xué)公司的光譜儀采用Czerny-Turner 光學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)（ 如圖 1 所示 ） 。

 圖1 USB2000+光學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)圖

　 　信號(hào)光由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 SMA905 光纖接口進(jìn)入光學(xué)平臺(tái)，先經(jīng)一個(gè)球面鏡準(zhǔn)直，然后由一塊平面光柵把該準(zhǔn)直光色散，經(jīng)由第二塊球面鏡聚焦，最后光譜的象就被投射到一塊一維線性探測(cè)器陣列上。
　 　光學(xué)平臺(tái)內(nèi)包括很多元件，使得用戶可以根據(jù)自己的應(yīng)用選擇最合適的配置。這些元件的選擇對(duì)光譜儀的參數(shù)影響非常大，如衍射光柵、入射狹縫、消二級(jí)衍射效應(yīng)濾光片和探測(cè)器鍍膜等。關(guān)于光譜儀的靈敏度、分辨率、帶寬以及雜散光等將在后面的章節(jié)中為您介紹。

•　如何為您的應(yīng)用配置光譜儀
　 　根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，用戶必須對(duì)采用模塊化設(shè)計(jì)的美國(guó)海洋光學(xué)光譜儀中的多種光學(xué)元件和選件進(jìn)行選擇。本節(jié)內(nèi)容就是指導(dǎo)您如何根據(jù)您的應(yīng)用為美國(guó)海洋光學(xué)光譜儀選擇合適的光柵、狹縫、探測(cè)器和其它選件。
1. 波長(zhǎng)范圍
　 　在為一臺(tái)光譜儀系統(tǒng)選擇最優(yōu)化配置的時(shí)侯， 波長(zhǎng)范圍 是決定光柵型號(hào)的首先要考慮的重要參數(shù)。如果您需要較寬的波長(zhǎng)范圍，我們建議您使用600 線 / 毫米的光柵（請(qǐng)看光譜儀產(chǎn)品一節(jié)中的光柵選擇表）。另一個(gè)重要元件是探測(cè)器的選擇。美國(guó)海洋光學(xué)公司提供了 7 種有著不同的靈敏度特性曲線的探測(cè)器型號(hào)。對(duì)于紫外（ UV ）波段的應(yīng)用，可以選用深紫外（ DUV ）增強(qiáng)型 2048 或者 3648 像素 CCD 探測(cè)器。在近紅外（ NIR ）波段，有兩種不同的 InGaAs 探測(cè)器可以選擇。如果您既需要較寬的波長(zhǎng)范圍同時(shí)又需要高分辨率，則多通道光譜儀是最佳的選擇。
2. 光學(xué)分辨率
　 　如果您需要很高的 光學(xué)分辨率 ，我們建議您選擇 1200 線 / 毫米或者更高線對(duì)數(shù)的光柵，同時(shí)選擇窄狹縫和 2048 或 3648 像素的 CCD 探測(cè)器。例如，對(duì)于Maya 2000pro光譜儀，可以選擇 10um狹縫來(lái)獲得最佳分辨率。（請(qǐng)看光譜儀產(chǎn)品部分的光學(xué)分辨率表）。

3. 靈敏度
　    光度學(xué)中的靈敏度（光譜儀所能探測(cè)到的最小信號(hào)強(qiáng)度是多少？）
　    對(duì)于如 熒光和拉曼等需要高靈敏度光譜儀的應(yīng)用，我們建議選擇采用熱電制冷型1024像素二維面陣CCD探測(cè)器的QE65000，而且還要選擇探測(cè)器聚光透鏡、SAG+UPG反射鏡、較寬的狹縫（100um或者更寬），該型號(hào)可以采用長(zhǎng)積分時(shí)間（從7毫秒到15分鐘）來(lái)提高信號(hào)強(qiáng)度，并可以降低噪聲和提高動(dòng)態(tài)范圍。
　 　

4.測(cè)量時(shí)間與數(shù)據(jù)傳輸速度
　 　光譜儀的數(shù)據(jù)獲取能力可以通過(guò)使用陣列型探測(cè)器并且不采用運(yùn)動(dòng)組件的方式大大提高。然而，對(duì)于每個(gè)具體應(yīng)用都有其最優(yōu)化的探測(cè)器。如對(duì)于需要快速響應(yīng)的應(yīng)用， 我們推薦使用 USB2000+光譜儀，最小積分時(shí)間是1毫秒，是有史以來(lái)最快的光纖光譜儀。而對(duì)于那些對(duì)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間要求非常嚴(yán)格的應(yīng)用，我們推薦選擇USB2000+光譜儀，通過(guò)USB2.0接口每秒鐘可以完成1000完整的數(shù)據(jù)采集

表1 光譜分析儀配置快速指南

應(yīng)用范圍	儀器型號(hào)	光柵, 波長(zhǎng)范圍	狹縫	靈敏度增強(qiáng)聚光鏡	消二級(jí)衍射效應(yīng)濾光片	紫外窗片
液體吸光度測(cè)量	USB2000+	#1,200-850nm	25μm		OFLV-200-850	UV2
氣體吸光度測(cè)量	HR4000	H7,200-300nm	5um	L4		UV4
上升流和下降流輻射測(cè)量	HR4000	HC-1,200-1100nm	50um		OFLV-H4	UV4
氧含量傳感器	USB4000-FL-450	#3,360-1000nm	200um	L4
溶液熒光測(cè)量	USB4000-FL	#3,380-1000nm	200um	L4
固體熒光測(cè)量	USB4000-FL	#3,380-1000nm	200um	L4
薄膜厚度的測(cè)量	USB4000	#1,200-850nm	25μm		OFLV-200-850
顏色測(cè)量-反射	USB4000	#2,350-1000nm	25μm	L2	OFLV-350-1000
顏色測(cè)量-發(fā)射	USB4000	#2,350-1000nm	25μm	L2
LED的分析測(cè)量	USB2000+	#2,350-1000nm	25μm	L2	OFLV-350-1000
近紅外光譜分析	NIR256	900-1700nm
拉曼散射光譜	QE65000
激光測(cè)量	HR4000	#H6, 750-925nm	5μm
激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀	LIBS2500+
紫外可見(jiàn)反射測(cè)量	USB2000+	#1,200-850nm	25um		OFLV-200-850

 

•　 如何選擇合適的光柵？ 　　
　 　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。刻劃光柵是 用刻劃?rùn)C(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(guò)程形成的。 美國(guó)海洋光學(xué)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(lái)用戶就要說(shuō)明所需要的波長(zhǎng)范圍。有時(shí)光柵的標(biāo)稱可用光譜范圍大于照射到探測(cè)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(duì)于每種光譜儀型號(hào)都有一個(gè)光柵選擇表。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(zhǎng)和光柵線對(duì)數(shù)。波長(zhǎng)越長(zhǎng)則色散效應(yīng)越大，光柵所覆蓋的波長(zhǎng)范圍就越小。
　 　而整臺(tái)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(cè)器及其膜層靈敏度的效率共同決定。 

*注：取決于光柵的起始波長(zhǎng)；波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光柵色散越大，實(shí)際光譜范圍越小
*其他型號(hào)光柵選擇和波長(zhǎng)范圍表可咨詢廣州標(biāo)旗

•　如何選擇最優(yōu)的光學(xué)分辨率？

　　光譜儀的光學(xué)分辨率定義為光譜儀所能分辨開的最小波長(zhǎng)差。要把兩個(gè)光譜線分開則至少要把它們成象到探測(cè)器的兩個(gè)相鄰象元上。因?yàn)楣鈻艣Q定了不同波長(zhǎng)在探測(cè)器上可分開的程度（色散），所以它是決定光譜儀分辨率的一個(gè)非常重要的參數(shù)。
　　另一個(gè)重要參數(shù)是進(jìn)入到光譜儀的光束寬度，它基本上取決于光譜儀上安裝的固定寬度的入射狹縫或光纖芯徑（當(dāng)沒(méi)有安裝狹縫時(shí)）。
　　美國(guó)海洋光學(xué)公司所提供的狹縫尺寸有：5，10，25，50，100，200μm×1000μm（高）。
　　在指定波長(zhǎng)處，狹縫在探測(cè)器陣列上所成的象通常會(huì)覆蓋幾個(gè)象元。如果要分開兩條光譜線，就必須把它們色散到這個(gè)象尺寸再加上一個(gè)象元。當(dāng)使用大芯徑的光纖時(shí)，可以通過(guò)選擇比光纖芯徑窄的狹縫來(lái)提高光譜儀的分辨率。因?yàn)檫@樣會(huì)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(duì)分辨率的影響表在光譜儀產(chǎn)品信息中都有介紹，表 3 是 USB4000光譜儀的典型分辨率表。請(qǐng)注意，光柵的線對(duì)數(shù)越高，色散效應(yīng)隨波長(zhǎng)變化就會(huì)越顯著，波長(zhǎng)越長(zhǎng)色散效應(yīng)越大（表 3 ），因此在最長(zhǎng)波長(zhǎng)處會(huì)得到最高分辨率。
　　表 3 中的分辨率是 FWHM 值，即最大峰值光強(qiáng) 50% 處（ FWHM ）所對(duì)應(yīng)的譜線寬度（ nm ）（圖 4 ）。在 “ 光柵 ” 一節(jié)中還有象元色散圖，您可以用來(lái)為您的具體應(yīng)用選擇合適的光柵和分辨率。
表3USB4000的分辨率（半寬度nm）  *注：以上只是常規(guī)的分辨率，具體要取決于光柵的起始波長(zhǎng)；波長(zhǎng)越長(zhǎng)，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(duì)分辨率的影響如表3所示，表3給出的是USB4000光譜儀的典型分辨率值。請(qǐng)注意，光柵的線對(duì)數(shù)越高，色散效應(yīng)隨波長(zhǎng)變化就會(huì)越顯著，波長(zhǎng)越長(zhǎng)色散效應(yīng)越大，因此在最長(zhǎng)波長(zhǎng)處會(huì)得到最高分辨率。表3中的分辨率的定義是最大峰值光強(qiáng)50%處（FWHM）所對(duì)應(yīng)的譜線寬度（nm）。
　　　　　　　　　　　　　
•　探測(cè)器
　　美國(guó)海洋光學(xué)光譜儀可以安裝多種類型的探測(cè)器。在下一個(gè)章節(jié) “ 靈敏度 ” 里表 4 中將有一個(gè)很完整的介紹。在 NIR （ 900-2500nm ）范圍則使用 InGaAs 陣列探測(cè)器。

CCD 探測(cè)器
　　電荷耦合器件 CCD 探測(cè)器中儲(chǔ)存著電荷，而當(dāng)光子照射到其光敏面時(shí)電荷就會(huì)被釋放。在積分時(shí)間的結(jié)尾，剩余的電荷就會(huì)傳送到緩沖器中，然后這個(gè)信號(hào)被傳送到 A/D 轉(zhuǎn)換卡。 CCD 探測(cè)器具有自然積分的特性因此具有非常大的動(dòng)態(tài)范圍，它只受暗（熱）電流和 AD 轉(zhuǎn)換卡數(shù)據(jù)處理速度的限制。 3648 象素 CCD 具有集成的電子快門功能，因此可以達(dá)到 10 微秒的積分時(shí)間。
•  CCD 探測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是象元數(shù)多（ 2048 或 3648 ）、靈敏度高、響應(yīng)速度快。
•  主要缺點(diǎn)是信噪比低。

紫外增強(qiáng)窗片
對(duì)于需要使用2048/364像素的光譜儀并且波長(zhǎng)小于 350nm 的應(yīng)用，需要選擇一種特殊的紫外增強(qiáng)探測(cè)器窗片 。沒(méi)有窗片的CCD探測(cè)器對(duì)波長(zhǎng)小于350nm的光信號(hào)的響應(yīng)很低，而UV4紫外窗片增強(qiáng)了 CCD 探測(cè)器在200-340nm 波長(zhǎng)范圍的響應(yīng)。

InGaAs 線陣 成像探測(cè)器 (NIR256)
　　InGaAs 線性 成像探測(cè)器 在近紅外波長(zhǎng)區(qū)域有著極高的靈敏度。探測(cè)器包括一個(gè) CMOS 晶體管的電荷放大陣列，一個(gè)移位寄存器和一個(gè)時(shí)序產(chǎn)生模塊。 美國(guó)海洋光學(xué)公司有 兩種 InGaAs 探測(cè)器 供用戶選擇 ：
•  256像素致冷型InGaAs 探測(cè)器， 可用于 900-2500nm 波長(zhǎng) 范圍。
•  512像素致冷型InGaAs 探測(cè)器， 可用于 900-1700nm 波長(zhǎng)范圍。

•　靈敏度
　　探測(cè)器象元在某一特定波長(zhǎng)處的靈敏度定義為照射到該象元上的單位輻射能量（光子）所產(chǎn)生的電信號(hào)強(qiáng)度。對(duì)于一個(gè)給定的 A/D 轉(zhuǎn)換卡來(lái)說(shuō)可以理解為每毫焦耳入射光能量所產(chǎn)生的電子記數(shù)值。
　　入射到光譜儀中的光能量與照射到單個(gè)探測(cè)器象元上的光能量之間的關(guān)系主要取決于光譜儀光學(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要影響因素有光柵的效率、入射光纖或狹縫的尺寸、光學(xué)鏡片的性能、是否使用靈敏度增強(qiáng)透鏡等。對(duì)于一個(gè)給定配置的光譜儀能夠測(cè)量六、七十倍的光輻射級(jí)次。
　　
•　雜散光和二級(jí)衍射效應(yīng)
1 ．雜散光
　　雜散光是錯(cuò)誤波長(zhǎng)（非對(duì)應(yīng)信號(hào)光波長(zhǎng)）的光輻射照射在探測(cè)器象元上所產(chǎn)生的信號(hào)，雜散光的來(lái)源是：
•  周圍環(huán)境光輻射；
•  光學(xué)元件缺陷所產(chǎn)生的散射光或非光學(xué)元件產(chǎn)生的反射光；
•  不同衍射級(jí)次間的重疊。
　　把光譜儀安裝在光密封的外殼內(nèi)可以有效地消除周圍環(huán)境帶來(lái)的雜散光。
　　當(dāng)光譜儀工作在探測(cè)極限時(shí)（微弱光探測(cè)），則來(lái)自于光學(xué)平臺(tái)、光柵、聚焦鏡的雜散光強(qiáng)度就決定了光譜儀的最終探測(cè)極限。大多數(shù)光柵都是全息型光柵，雜散光很低。雜散光的測(cè)試方法是用激光束照射到光譜儀上，然后測(cè)量遠(yuǎn)離激光波長(zhǎng)處象元的光強(qiáng)。另一種方法是用鹵鎢燈作為光源并配合長(zhǎng)通或帶通濾光片進(jìn)行測(cè)試。
　　美國(guó)海洋光學(xué)光譜儀典型的雜散光參數(shù)是 <0.05%@600nm; <0.1%@435nm; <0.1%@250nm 。
2 ．二級(jí)衍射效應(yīng)
　　對(duì)于低線對(duì)數(shù)光柵（寬可測(cè)波長(zhǎng)范圍）來(lái)說(shuō)，往往會(huì)發(fā)生光柵的二級(jí)衍射光之間的重疊。這些高級(jí)次衍射光在大多數(shù)場(chǎng)合可以忽略不計(jì)，但在某些場(chǎng)合下則必須考慮。解決的方法就是把信號(hào)光限制在不可能出現(xiàn)級(jí)次重疊的光譜區(qū)。具體的方法可以通過(guò)在光譜儀入口的 SMA 接口處安裝一個(gè)長(zhǎng)通濾光片或在探測(cè)器前面的保護(hù)窗鏡上鍍特殊膜層來(lái)實(shí)現(xiàn)。該保護(hù)窗所鍍的膜層通常是一個(gè)長(zhǎng)通濾光片（ 590nm ）或兩個(gè)長(zhǎng)通濾光片（ 350nm 和 550nm ），取決于所選擇的光柵型號(hào)及其光譜范圍。 

•　光譜儀平臺(tái)
　　美國(guó)海洋光學(xué)光譜儀系統(tǒng)擁有多種平臺(tái)，包括不同的電子系統(tǒng)、光學(xué)平臺(tái)和探測(cè)器。它是針對(duì)不同領(lǐng)域的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，基于功能強(qiáng)大的微處理器系統(tǒng)，具有獨(dú)立工作的能力，多通道型光譜儀可以實(shí)現(xiàn)通道間同步讀出、IN/OUT數(shù)字控制信號(hào)和USB及RS232接口可以在有/無(wú)計(jì)算機(jī)環(huán)境下輕松使用。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

•　典型應(yīng)用
　　　美國(guó)海洋光學(xué)光譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，如農(nóng)業(yè)、天文、汽車、生物、化學(xué)、鍍膜、色度計(jì)量、環(huán)境檢測(cè)、薄膜工業(yè)、食品、寶石檢測(cè)、LED檢測(cè)、印刷、造紙、喇曼光譜、半導(dǎo)體工業(yè)等。下面介紹一些典型應(yīng)用。

1．顏色測(cè)量（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）--色度儀,色度計(jì)
　　一般來(lái)說(shuō)，物體和濃稠液體的顏色測(cè)量可以使用不同的實(shí)驗(yàn)布局，比如使用反射型光纖探頭或積分球。在該測(cè)量中，可以使用波長(zhǎng)范圍在380到780nm，分辨率（FWHM）為5nm的光譜儀；此外，還需要白光連續(xù)光源和白色反射瓦。對(duì)于測(cè)量紡織品、紙張、水果、葡萄酒、鳥類羽毛顏色等不同的應(yīng)用可以使用不同的光纖探頭。應(yīng)用反射光譜的顏色測(cè)量的典型實(shí)驗(yàn)布局如圖所示。
 

2．紫外/可見(jiàn)吸收光譜測(cè)量（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）
　液體的吸收率測(cè)量可以用不同的實(shí)驗(yàn)布局和波長(zhǎng)范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)，如使用浸入型光纖探頭或流動(dòng)樣品池進(jìn)行在線吸收率測(cè)量，或使用樣品固定器進(jìn)行樣品的吸收率測(cè)量。對(duì)于測(cè)量紫外/可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍的光譜儀，可以選擇波長(zhǎng)范圍200-1100nm、分辨率1.4nm(FWHM)。此外還需要氘-鹵素?zé)糇鳛楣庠础２煌�的�?yīng)用可以選擇不同的光纖探頭。吸收率測(cè)量的典型實(shí)驗(yàn)布局如圖所示。
 

3．發(fā)射光譜測(cè)量（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）
　　發(fā)射光譜測(cè)量可以用不同的實(shí)驗(yàn)布局和波長(zhǎng)范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)，還要用到余弦校正器或積分球。發(fā)射光譜測(cè)量可以在紫外/可見(jiàn)和可見(jiàn)/近紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)測(cè)量。
對(duì)于發(fā)射光譜的絕對(duì)測(cè)量，光譜儀可以配置成波長(zhǎng)范圍從200-400nm或350-1100nm，或組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)紫外/可見(jiàn)200-1100nm，并可以在美國(guó)海洋光學(xué)公司的定標(biāo)實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行輻射定標(biāo)。定標(biāo)后的實(shí)驗(yàn)布局不能改變，如光纖和勻光器都不能更改。
為了使實(shí)驗(yàn)布局更靈活，用可見(jiàn)/近紅外定標(biāo)光源（LS-1-CAL）或紫外/可見(jiàn)/近紅外定標(biāo)光源（DH2000-CAL）可以在用戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定標(biāo)。功能強(qiáng)大的廣州標(biāo)旗軟件可以完成定標(biāo)并載入輻射定標(biāo)數(shù)據(jù)。發(fā)射光譜測(cè)量的典型實(shí)驗(yàn)布局如圖所示。
 

4．LED測(cè)量（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）
　　最簡(jiǎn)單而且迅速地測(cè)量LED的整個(gè)光通量的方法就是使用一個(gè)積分球，并把它連接到一個(gè)美國(guó)海洋光學(xué)公司的光譜儀上。該系統(tǒng)可以用鹵素?zé)暨M(jìn)行定標(biāo)（LS-1-CAL-INT），然后用廣州標(biāo)旗軟件從測(cè)量到的光譜分布計(jì)算出相關(guān)參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)輻射量的絕對(duì)測(cè)量。所測(cè)光源的光譜發(fā)光強(qiáng)度還可以用μW/cm2/nm來(lái)計(jì)算、顯示并存儲(chǔ)。另外的窗口還可以顯示大約10個(gè)參數(shù)：輻射量μW/cm2, μJ/cm2, μW或μJ；光通量lux或lumen，色軸X, Y, Z, x, y, z, u, v和色溫。LED測(cè)量的典型實(shí)驗(yàn)布局如圖所示。
 

5．薄膜厚度測(cè)量（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）
　　美國(guó)海洋光學(xué)的膜厚測(cè)量系統(tǒng)基于白光干涉測(cè)量原理，可以測(cè)量的膜層厚度10nm-50μm，分辨率為1nm。薄膜測(cè)量在半導(dǎo)體晶片生長(zhǎng)過(guò)程中經(jīng)常被用到，因?yàn)榈入x子體刻蝕和淀積過(guò)程需要監(jiān)控；其它應(yīng)用如在金屬和玻璃材料基底上鍍透明光學(xué)膜層也需要測(cè)量膜層厚度。配套的廣州標(biāo)旗應(yīng)用軟件包括豐富的各種常用材料和膜層的n值和k值，可以實(shí)現(xiàn)膜層厚度的在線監(jiān)測(cè)，并可以輸出到Excel文件進(jìn)行過(guò)程控制。薄膜厚度測(cè)量的典型實(shí)驗(yàn)布局如圖所示。
 

6．真空室鍍膜過(guò)程監(jiān)控（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）
　　光纖光譜儀為真空室內(nèi)鍍膜過(guò)程的監(jiān)控提供了一種靈活的測(cè)量手段，它可以方便地把光引入并引出真空室或潔凈工作倉(cāng)，同時(shí)選擇鍍膜過(guò)程分析所需要測(cè)量的參數(shù)。在實(shí)際的在線生產(chǎn)中，可以在工作倉(cāng)中放置幾個(gè)探頭來(lái)檢測(cè)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。圖示為真空室鍍膜過(guò)程監(jiān)控的典型實(shí)驗(yàn)布局。在這里一個(gè)反射型光纖探頭用來(lái)在線監(jiān)測(cè)鍍膜過(guò)程。氘-鹵素?zé)舭l(fā)出的光被導(dǎo)入真空室并傳導(dǎo)到反射探頭上，反射光由反射探頭傳導(dǎo)到光譜儀中；也可以再增加一個(gè)通道作為參考測(cè)量來(lái)補(bǔ)償光源的波動(dòng)。

 

7．氧濃度傳感器（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）
氧濃度傳感器包括一個(gè)光纖熒光探頭，探頭表面鍍有專利技術(shù)的膜層，并使用一個(gè)藍(lán)光LED作為激發(fā)源，還有一臺(tái)高靈敏度的微型光譜儀。該傳感器應(yīng)用熒光技術(shù)測(cè)量氧的絕對(duì)含量，樣品產(chǎn)生的熒光反射回探測(cè)器上。當(dāng)氣態(tài)或液態(tài)樣品中的氧擴(kuò)散到探頭的膜層上時(shí)，就會(huì)使熒光猝滅，猝滅的程度與樣品中的氧的濃度是相關(guān)的。
　　廣州標(biāo)旗應(yīng)用軟件可以同時(shí)校正傳感器并監(jiān)測(cè)氧的濃度。氧濃度測(cè)量的典型實(shí)驗(yàn)布局如圖所示。
 

8．寶石成分檢測(cè)（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）
　　顏色是判斷鉆石成色的決定因素之一，天然鉆石和人造鉆石可以用波長(zhǎng)范圍在400-750nm的光檢測(cè)出來(lái)。在天然Ia類鉆石的吸收譜中可以發(fā)現(xiàn)415nm和478nm的特征波長(zhǎng)，而人造鉆石在該波長(zhǎng)處則沒(méi)有吸收峰。人造鉆石中可以探測(cè)到592nm和741nm的波長(zhǎng)。而且天然鉆石和人造鉆石的吸收峰幅值相差近10倍。當(dāng)然其它寶石也可以用這種方法檢測(cè)，如紅寶石、紫翠玉、藍(lán)寶石等。寶石成分檢測(cè)的典型實(shí)驗(yàn)布局如圖所示。
 

9．熒光測(cè)量（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）--熒光光譜儀系統(tǒng)
　　在許多應(yīng)用領(lǐng)域如生物學(xué)（葉綠素和類胡蘿卜素）、生物醫(yī)學(xué)（惡性病的熒光診斷）和環(huán)境應(yīng)用中都需要用到熒光檢測(cè)技術(shù)。熒光檢測(cè)通常需要高靈敏度光譜儀（積分時(shí)間大于5秒時(shí)選用QE65000）。在大多數(shù)應(yīng)用中熒光能量?jī)H為激發(fā)光能量的3%，波長(zhǎng)要長(zhǎng)于激發(fā)光，而且時(shí)散射光。在熒光測(cè)量系統(tǒng)中，一定要避免激發(fā)光進(jìn)入到光譜儀中。熒光測(cè)量的典型實(shí)驗(yàn)布局如圖所示。
 

10．生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）
　　在過(guò)去的十年中，美國(guó)海洋光學(xué)公司幫助許多用戶進(jìn)行了血成分分析的非侵入式和侵入式的光譜學(xué)測(cè)量手段，測(cè)量了許多重要的醫(yī)學(xué)指標(biāo)，如組織和紋理中的氧濃度、血色素、細(xì)胞色素和水濃度等。非侵入式檢測(cè)系統(tǒng)包括微型光纖光譜儀、LS-1鹵鎢燈和反射型光纖探頭，而侵入式檢測(cè)系統(tǒng)則使用了一根植入于導(dǎo)管中的特殊的反射型光纖探頭。
　　在需要連續(xù)測(cè)量氧濃度、血色素的氧化和去氧化過(guò)程的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，該系統(tǒng)得到了成功的應(yīng)用。 生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的典型實(shí)驗(yàn)布局如圖所示。

 

11．拉曼光譜測(cè)量（詳情請(qǐng)點(diǎn)擊）
　　Oceanoptics Raman拉曼光譜儀系統(tǒng)是一臺(tái)高度集成化而且價(jià)格很低的系統(tǒng)，適用于需要拉曼測(cè)量的應(yīng)用領(lǐng)域。Oceanoptics Raman拉曼系統(tǒng)包括半導(dǎo)體激光器，QE65000光纖光譜儀，和多種可選光纖探頭和廣州標(biāo)旗Raman應(yīng)用軟件。
　　Oceanoptics Raman拉曼光譜儀系統(tǒng)有量個(gè)基本型：1。低成本非冷卻型，分辨率25cm-1。2。高性能TE致冷型，分辨率10cm-1。
　　Oceanoptics Raman拉曼光譜儀系統(tǒng)特別適用于反應(yīng)過(guò)程監(jiān)控、產(chǎn)品識(shí)別、遙感，水溶液、凝膠體和其它介質(zhì)中高散射粒子的判定。Oceanoptics Raman拉曼光譜儀系統(tǒng)的光源也可以選擇50mW或100mW的532nm固體綠光激光器、氬離子激光器或HeNe激光器。