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Additional information Fiber Optic Spectrometer

光纖光譜儀的評價標準

光纖光譜儀基本介紹:

一個典型的光纖光譜儀,包含內容如下:


光譜儀的解析度:
 a:入射狹縫寬度
 n:光柵刻線密度
 m:衍射級次
 i:入射角度

 f:凹面鏡焦距


光纖光譜儀的評價標準:

1. 光譜範圍
    可測量的波長範圍


2. 解析度
    光纖光譜儀分辨兩相鄰譜峰的能力,以所測得的元素燈譜線的半高寬表示(通常用nm表示)


3. 暗雜訊
    光譜儀在沒有接收任何環境光以及有效光譜情況下,因為電子雜訊、宇宙射線、熱雜訊以及電路自身設計產生的光譜標準差是光譜暗雜訊,光譜暗雜訊會受到溫度和積分時間的影響。

4. 波長準確性

     分別測量不同波⾧段元素燈譜峰峰位,測量值與參考值的差值作為儀器在各波段的波⾧準確度。


5. 波長重複性
    在儀器的光譜範圍內連續測量三次,分別記錄不同波⾧段內譜峰的位置,計算各波段下最大值和最小值的差值(若光譜測試範圍內無多個特徵譜峰,則選取單個特徵譜峰進行三次測量,選取絕
對值最大的差值),取最大的差值作為儀器的波⾧重複性。


6. 訊噪比

     光譜儀的訊噪比定義為:光譜儀在強光照射下,接近飽和時的訊號的平均值與訊號偏離平均值的抖動值(以標準差橫向)的比。

 
 方式㇐、訊噪比=訊號/雜訊的P-P值;方式二、訊噪比=訊號/雜訊的RMS值
 
資料來源:百度文庫

特點:

1)訊噪比的定義依賴光源的穩定性;
2)方式㇐的多次測量結果差異較大,如何取值?
3)方式二的測量結果㇐致性較好;
4)使用RMS值計算的訊噪比㇐般是P-P值計算的5倍;
5)N次測量取平均的訊噪比是單次測量訊噪比的N^0.5倍。

在㇐定平均次數的條件下,訊噪比=訊號的飽和值/暗雜訊的RMS值

特點:測量方法的唯㇐性,結果的可比較性

範例:



在平均㇐次測量下訊噪比計算如下:S/N=65535/扣除背景後暗噪的RMS值


7. 動態範圍

    選取穩定的光源,讀取光譜飽和訊號值作為最大訊號值,讀取設定測量積分時間暗雜訊平方平均數(RMS)。
    動態範圍=(飽和值-基線)/暗雜訊RMS



可參考以下台灣如海的光纖光譜儀 MS11639規格參數:

 
光學參數
光纖介面
Key-SMA905
狹縫
10μm、20μm、25μm、50μm、100μm、200μm
(可根據客戶需求定製)
檢測器
CMOS檢測器
像素
2048 pixels
雜散光
~0.2
波長溫漂
0.1pixel/
光纖插拔一致性
7%
功能參數
AD採樣
16bit
資料介面
USB2.0、RS232
擴展功能介面
24PIN
採集模式
單次、連續、軟體觸發、同步外觸發、非同步重定外觸發
檢測器積分時間
50μs-65S
CCD讀出雜訊1
30
CCD 動態範圍2
3500:1
訊噪比
380:1
回應線性度3
98%
其他參數
Part No.
MS2000
重量
630g
尺寸
125×95×35mm
工作溫度
0℃~40℃
工作濕度
20%-85%
1. 積分時間10ms,CCD 讀出雜訊的均方根
2. CCD動態範圍為2ms積分時間情況 飽和值/CCD 讀出雜訊的均方根
3. 回應非線性度為校準之前