光谱分析仪的应用及原理

光谱分析仪的应用

光谱分析仪主要用于评估光学系统的性能。特别是激光光源和LED光源的应用领域非常广泛，从工业、医疗应用、信息通信到学术研究，研究它们的波长特性极其重要。

如何使用光谱分析仪的示例如下。

评估激光、LED等单色光源以及汞灯、氙灯等白光源的波长特性

评估光学元件与波长相关的反射率和透射率

光波分复用通信等光纤通信的质量检查

光谱分析仪原理

光谱分析仪的原理根据光谱方法的不同，大致可分为以下两种：色散型和干涉型。

1、色散光谱光谱分析仪

色散光谱是一种利用光谱元件在空间上解析波长成分并测量每个波长的强度的方法。

棱镜和衍射光栅用作分光元件。光谱仪还由称为准直器的镜子和透镜以及用于聚焦光的相机和透镜组成。

在棱镜的情况下，利用取决于波长的折射率差异来进行光谱分析。进入棱镜的光根据其波长以不同的折射角射出。这使得在空间上解析您想要测量的光的波长分量成为可能。

在衍射光栅的情况下，利用取决于波长的衍射角的差异来进行光谱分析。当光进入衍射光栅时，对于每个波长，它以满足衍射条件的角度以不同的角度发射。

2、干涉光谱分析仪

干涉光谱法是一种对待测光进行干涉并根据干涉图样测量光谱的方法。

为了对被测量的光进行干涉，有使用分束器的两光束干涉方法和使用相对的高反射镜的多光束干涉方法。在两光束干涉法中，通过改变两光束的光路长度，测量干涉光强度的变化（干涉图），并对其进行逆傅里叶变换，可以计算出光谱。

利用多光束干涉法，通过被测量光的多次反射，可以仅提取谐振波长成分。通过改变镜子之间的距离，谐振光的波长就会改变，因此通过重复这个过程，就可以测量光谱。

与检测按波长分离的光强度的色散光谱法相比，动态范围性能较差，但可以获得较高的波长精度。