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微型高分辨率光纖光譜儀在LED測量領(lǐng)域的應用

作者： 時(shí)間：2013-03-12 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
1. 引言

測試LED 各類(lèi)光譜參數基本上有三種方法，一是用單色儀分光后進(jìn)行測量。二是把測量光用若干塊不同波長(cháng)的帶通濾光片過(guò)濾后到達光探測器，光探測器一般用光電倍增管和硅光電二極管。三是把測量光經(jīng)衍射光柵分光后到達線(xiàn)陣CCD 電荷耦合器件。前一種方法計量部門(mén)運用較多，但測量時(shí)間較長(cháng)。后面面兩種方法主要用于便攜式光譜測試儀對LED 進(jìn)行多參數一次性快速測量，用同一結構配置的硬件測量多個(gè)參數，測量精度高。利用荷蘭Avantes的光纖光譜儀可以監測LED測量中的光強度（單位為μWatt/cm2/nm）、輻射量（μWatt/cm2, μJoule/cm2，μWatt 或μJoule）、光度量（Lux 或 Lumen）、色坐標X, Y, Z, x, y,z, u, v 和色溫等十多個(gè)參數，例如：主波長(cháng)、純度、中心波長(cháng)、峰值波長(cháng)，質(zhì)心等。

2.光譜儀部分

2.1 儀器原理

荷蘭Avantes 公司的AvaSpec-2048 系列光纖光譜儀，采用對稱(chēng)式光路設計，入射焦距和色散焦距都是75mm；包括光纖接頭（標準SMA 接口，也可以選擇其它類(lèi)型的接口）、準直鏡、衍射光柵、聚焦鏡和Sony ILX554B型2048 像素線(xiàn)陣CCD 探測器，波長(cháng)范圍200-1100nm，最高分辨率0.04nm，接口方面提供USB1.1 或USB2.0接口、RS-232 接口和I/O 數字/模擬接口。

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圖 1 光學(xué)平臺

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圖2 AvaSpec-2048 系列光纖光譜儀

2.2 功能及特點(diǎn)

2.2.1 外觸發(fā)功能

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀能夠在接受外觸發(fā)信號之后僅延遲1.3 μs 就開(kāi)始采樣；該光譜儀還可以發(fā)出一個(gè)TTL 信號來(lái)觸發(fā)脈沖激光器，而且在A(yíng)vaSoft 軟件中可以設置采樣開(kāi)始時(shí)間與該激光脈沖之間的延遲（-42ns 至2.7 ms，步長(cháng)42 ns），-42 ns 的負延遲采樣時(shí)間的特性對測量脈沖激光器非常有用。

AvaSpec-2048FT 的這些特點(diǎn)使其適用于需要快速響應和需要與外觸發(fā)信號精確同步的應用領(lǐng)域（它的時(shí)間抖動(dòng)只有± 21 ns），例如傳送帶上的產(chǎn)品檢測等。而輸出TTL 信號的特性則可使其用于激光誘導擊穿光譜（LIBS）測量或熒光測量，這些應用都要求激光脈沖發(fā)射一段時(shí)間之后開(kāi)始采樣。

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圖 3 外觸發(fā)時(shí)序圖

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2.2.2 歷史通道功能

AvaSpec-2048FT 快觸發(fā)型光譜儀可以同時(shí)監測最多8 個(gè)輸出參數隨時(shí)間的變化，如用戶(hù)定義的函數、積分、峰值（波長(cháng)，相對強度）等。函數可以用Visual-Basic 代碼編寫(xiě)。時(shí)序測量的結果可以被存儲、載入或者打印?？s放和全景顯示功能可以把時(shí)序測量結果中感興趣的部分快速放大至全圖顯示。
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