全球光纖光譜消費(fèi)者杭州晶飛科技有限公司研發(fā)的微型光纖光譜儀采用不對(duì)稱互穿分束結(jié)構(gòu)。這種光學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)是為了改善結(jié)構(gòu)根部的停止光路，使光譜儀外部組件的布局更加緊湊，可以安裝在小到可以移動(dòng)手掌的測(cè)量平臺(tái)上。由于光路的延伸，聚焦鏡投射到線陣CCD探測(cè)器上的平行顯示單色光擴(kuò)展成一定角度的圓弧顯示，會(huì)導(dǎo)致光信號(hào)檢測(cè)出現(xiàn)一定的非線性誤差。

　　光譜結(jié)構(gòu)的光學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)使微型光纖光譜儀在外部沒有運(yùn)動(dòng)部件，光學(xué)元件全部是反射式的，可以在一定程度上增加像差，使任務(wù)的光譜范圍不受數(shù)據(jù)的影響。儀器小型化全固定部件的光學(xué)拼接設(shè)計(jì)可以滿足高振動(dòng)、空間狹小等復(fù)雜工況的要求。

　　儀器的特性

　　隨著低損耗光纖、低噪聲高靈敏度CCD陣列探測(cè)器、全息光柵、小型高效半導(dǎo)體等新型光電器件的引入，微型光譜儀的功能更加鮮明和完善。

　　(1)采用CCD陣列作為探測(cè)器，在光譜掃描中不移動(dòng)光柵就可以停止瞬態(tài)采集。響應(yīng)速度極快(測(cè)量時(shí)間13 ~ 15 ms)，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)輸入。

　　(2)隨著光纖技術(shù)的引入，被測(cè)物體脫離了樣品池的限制，取樣方式變得更加靈敏。光纖探頭用于將遠(yuǎn)離光譜儀器的樣品光譜源引入光譜儀器，以符合待測(cè)樣品的復(fù)雜形狀和狀態(tài)。通過光纖引入光信號(hào)，還可以將儀器外部與外界環(huán)境隔離，可以增強(qiáng)對(duì)惡劣環(huán)境(潮濕氣候、強(qiáng)電場(chǎng)干擾、腐蝕性氣體)的抵抗力，從而保證光譜儀的臨時(shí)可靠運(yùn)行，延長(zhǎng)其使用壽命。

　　(3)計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用大大提高了光譜儀的智能處理能力。

　　光纖光譜儀還具有模塊化的特點(diǎn)，可以選擇組件(包括各種類型的采樣光纖探頭、色散元件、聚焦光學(xué)碎片和探測(cè)器等。)根據(jù)不同的使用要求，搭建一個(gè)光學(xué)平臺(tái)。雖然微光纖光譜儀的測(cè)量精度被認(rèn)為低于傳統(tǒng)的采用移動(dòng)光柵-光電池設(shè)計(jì)的離線光度計(jì)，但已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)領(lǐng)域光譜分析的要求。

　　(4)采用全息光柵作為分光器件，雜散光低，提高了測(cè)量精度。

　　微型光纖光譜儀在過程監(jiān)控中的應(yīng)用

　　隨著微型光纖光譜儀的出現(xiàn)，光譜學(xué)經(jīng)歷了一個(gè)從實(shí)驗(yàn)室到消費(fèi)領(lǐng)域的反應(yīng)，已經(jīng)轉(zhuǎn)化為一種適合以被測(cè)樣品為中心設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)儀器的技術(shù)。在實(shí)際消費(fèi)中，紫外、可見光、近紅外、拉曼散射和熒光分析的在線測(cè)量是碎片化的。

　　熒光分析

　　熒光測(cè)量需要一個(gè)高靈敏度的檢測(cè)器和一個(gè)無效的過濾器，可以區(qū)分從激發(fā)光源的光合樣品中恢復(fù)的微弱熒光。光纖光譜儀可以在360-1000納米范圍內(nèi)檢測(cè)溶液和粉末的外部熒光，也可以通過熒光分析技術(shù)測(cè)量樣品中氧的相對(duì)含量。LED激發(fā)光源和帶光纖熒光探針的微型光譜儀組成氧濃度傳感器，根據(jù)熒光猝滅程度與氧濃度有關(guān)的原理，停止實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

　　具有零碎模塊化、靈敏度高、儀器結(jié)構(gòu)緊湊精致、波長(zhǎng)覆蓋范圍寬(190-2500納米)、測(cè)量速度快(小于0.1秒)等優(yōu)點(diǎn)。光纖光譜儀適用于工業(yè)在線監(jiān)測(cè)。此外，光譜儀使用低成本的通用檢測(cè)器，這大大降低了應(yīng)用程序的價(jià)格門檻。