杏耀娱乐:光谱仪的微小化

编辑:宣统部 2019-05-13 10:15

杏耀娱乐:光谱仪的微小化

微光学,微电子学和微观力学的结合产生了一类新的设备——微光学机电系统(moems),它们也是各种技术,如机器,电力,光学,磁学,化学和传感技术。合成。 Moems正日益成为新的光学工具,并为许多基于光学的仪器带来了希望。微型光谱仪作为一种类型的光谱仪,具有许多大型光谱仪所没有的优点,例如重量轻,体积小,检测速度快,易于使用,集成,大规模生产和低成本,就像普通光谱仪一样。微光谱仪器具有巨大的应用市场,可应用于实验室化学分析,临床医学检测,工业监测,航空航天遥感等领域,引起了广泛的关注。

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微光谱仪的实施可以应用于各种技术。目前,常用的方法包括采用新型滤波技术制作微型光谱仪;利用光纤的化学传感形成光纤探针进行光谱分析;以及使用微制造来生产集成的微光谱仪。

声光可调谐滤波器(aotf)是一种微型窄带可调谐滤波器,是光谱仪小型化的发展方向。它通过改变施加到某个晶体的RF频率来改变通过滤光器的光。波长,而aotf光的强度可以通过改变RF的功率来精确和快速地调整。它的分辨率非常高,可以达到0.0125nm,无移动部件,波长调节快,灵活性高。

美国的brimrose公司和喷射推进实验室联合设计了一个微型晶体管nir光谱仪。基于aotf的反射近红外显微光谱仪主要用于航空航天领域,使用发光二极管(LED)阵列作为光源,光纤作为光波传输介质。光谱仪重250克,尺寸为9.2×5.4×3.2厘米。快速(4000波长/秒),高可靠性并经过美国国防部核试验局的辐射防护测试。

由美国Hughessantamara研究中心开发的线性楔形光谱仪(专利产品)由微型模式滤波器和可检测多个光谱带的阵列检测器组成。该模型光谱仪具有由多层薄膜介电材料组成的干涉滤光片,并且滤光片靠近二维检测器,因此每个列检测器可以根据滤光片在不同位置的带通。接收不同光谱带的能量,因此单个模型光谱仪可以覆盖宽光谱范围。光谱仪的光谱范围受到滤光器和检测器材料的特性的限制,并且还需要各种屏障滤光器。工作光谱范围分布在可见光和近红外区域(从400nm到1030nm)。光谱仪在实验中也获得了线性色散速率,色散速率与点带宽无关,根据探测器阵列可以将滤光器设计成不同的几何形状。3微型光谱仪由光纤制成

光纤传感器的主要特点是它们具有较高的传输信息容量,可以同时反映多分量的多维信息,并通过波长,相位,衰减分布,偏振和强度调制,时间分辨率,和收集瞬时信息。实现多通道光谱分析和复合传感器阵列的设计,以实现复杂混合物中特定分析物的检测,这是电气和声学传感器无法比拟的。光纤探头的直径可以与其传播的光波的波长一样小。这种小纤维探针可以直接插入不太直接且无法采样的小空间(如活组织,血管,细胞)。连续检测。

4个集成微光谱仪

微型光谱仪也可以使用mems和moems的微加工技术制造。 Gayiinm.yee等。使用微机械加工方法直接在ccd成像装置上制造衍射光栅,以形成集成的微型光谱仪。所得光谱仪系统的衍射效率为63%,色散比为1.7mm /像素,分辨率为74.4。

Ims(微技术研究所,瑞士ne11chatel大学)生产了一种基于光学MEMS技术的微傅立叶变换光谱仪(fts),它使用静电驱动的电动梳状致动器来完成微镜的扫描运动。在38.5mm的位移处测量的致动器的非线性为±0.5mm,并且在消除非线性之后获得校正的光谱,并且光谱再现性为±25nm。在相位校正之后,在633nm的波长下测量光谱仪的分辨率为6nm。

5结论

由于光谱仪的结构特性和光谱仪的广泛应用,可以在微光谱仪的研究中使用各种方法和想法。例如,改善波长覆盖范围,波长分辨率和aotf的照射功率可以应用于各种光谱化学分析,并且这种组件可以用于制造具有简单结构,良好性能和低成本的光谱仪,或者使用分辨率。高速中阶梯光栅结合普通棱镜进行交叉色散,可以获得高分辨率的二维光谱,因此可以根据微光谱仪的特性和工作环境进行设计。

微加工技术的发展和mems和moms的出现导致了许多主题技术在微观惊人和小型化方向上的发展,并且在特殊条件下(如外星人,地下,深海,危险区域)更多等)。工作工具。在新世纪,光谱仪将是高度智能化和小型化的。微光谱仪可以说是微型仪器之一。微型仪器实际上是具有仪器功能的mems/moems产品,是模因技术的实际应用。微型仪器的核心技术之杏耀娱乐:一是微传感技术。使用各种新原理和新概念的各种传感器是实施微型仪器的关键和必要条件。现在该工具正朝着小型化和智能化方向发展,我们正面临着新的考验和发展的机遇。



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