Компактный спектрометр для контроля длины волны лазеров и диодов Модель S150

  • Описание
  • Спецификация
  • Спектры
  • Калькулятор диапазона и разрешения

Достоинства:

  • Высокое разрешение – до 15пм
  • Компактный дизайн
  • Отсутствие необходимости во внешнем источнике питания

Спектрометр S150 предназначен для регистрации спектрального состава излучения непрерывных и импульсных источников света. Из-за своей относительно небольшой светосилы и высокого спектрального разрешения спектрометр S150 идеально подходит для контроля длины волны лазеров, диодов и других источников, излучающих мощный оптический сигнал.

Спектральный диапазон работы и разрешение (т.е. число штрихов дифракционной решетки) выбираются на этапе размещения заказа. Для Вашего удобства СПЕЦИФИКАЦИЯ содержит значения средней дисперсии дифракционных решеток, а также спектрального разрешения и интервала одновременной регистрации ПЗС-детектора, соответствующего конкретной решетке. Обратитесь к специалисту СОЛАР ЛС для более точного расчета параметров Вашего прибора.

S150 может содержать ПЗС-детектор на базе одного из трех неохлаждаемых линейных датчиков изображения (см. СПЕЦИФИКАЦИЮ). Линейный датчик изображения TCD1304 является наиболее популярным благодаря своей высокой чувствительности, а также узким пикселям, способным обеспечить высокое спектральное разрешение.

Спектрометр S150 прост и удобен в работе: он единожды откалиброван изготовителем, не содержит движущихся элементов, управляется и потребляет питание от компьютера через Full-Speed USB интерфейс.

Работа спектрометра S150 может быть синхронизирована от Вашего источника импульсами TTL-уровня через стандартный разъем синхронизации BNC-58. S150 также может испускать импульсы синхронизации TTL-уровня.

Комплект поставки спектрометра S150 содержит управляющий USB кабель, два кабеля синхронизации (прямой и обратный) и УФ кварцевое оптическое волокно. Ввод излучения с помощью оптического волокна обеспечивает гибкость компоновки Ваших приборных комплексов. Благодаря наличию входной щели S150 может работать как с оптическим волокном, так и без него.

В целях одновременного удовлетворения двух противоречивых требований – достижения высокого разрешения и широкого диапазона работы в рамках одного малогабаритного прибора – был разработан двухканальный спектрометр S150-II.

Конструкция и дизайн оптической схемы двухканального спектрометра S150-II предусматривает возможность установки любых двух дифракционных решеток из СПЕЦИФИКАЦИИ спектрометра S150 с поочередной регистрацией спектральных диапазонов обоих каналов.

При этом оптическая схема спектрометра S150-II не содержит перемещаемых элементов. Единственным подвижным элементом в конструкции прибора является заслонка, прерывающая оптический путь луча в одном из каналов. Перемещение заслонки из одного канала спектрометра в другой (смена спектрального диапазона работы спектрометра S150-II) производится вручную простым поворотом двухпозиционного переключателя.

Оптическая схема спектрометра S150

Оптическая схема спектрометра S150-II

Выбрав соответствующие дифракционные решетки для двух каналов спектрометра S150-II, Вы сможете поочередно наблюдать:

  • два спектральных интервала с одинаковым разрешением, расположенных на разных участках спектра в пределах диапазона работы двух одинаковых дифракционных решеток (аналог двух одинаковых спектрометров S150);
  • широкий спектральный интервал (до 200-1100нм) с разрешением порядка 0,5 нм и выбранный узкий диапазон спектра с разрешением до 0,015нм (аналог двух спектрометров S150 с разными дифракционными решетками), а также другие интересующие Вас сочетания спектральных диапазонов.
СПЕКТРОГРАФ S150, S150-II
Оптическая схема Черни-Тернера
Фокусное расстояние, мм 150
Относительное отверстие 1 : 12
Входная щель ширина, мм высота, мм 0,018 3
Дифракционная решетка, штр/мм одна из нижеследующего набора
число штрихов на мм 200 300 400 600 1200 1800 1800 II порядок 1800 III порядок
обратная линейная дисперсия (средняя), нм/мм 32,5 21,5 16 10,5 5 3,3 1,4 0,8
спектральное разрешение (среднее значение), нм 1) 0,66 0,44 0,32 0,21 0,1 0,06 0,025 0,015
диапазон работы, нм 200-1100 200-1100 200-1100 200-1100 200-1100 200-800 200-450 200-350
ширина одновременно регистрируемого спектрального интервала, нм 920 620 460 310 150 95 40 23
Связь с РС USB Interface
Оптический вход Волокно оптическое кварцевое UV600/660P диаметр 0,6 (0,4) мм, длина1000 мм, разъем SMA-905
Размеры, мм 155 х 200 х 105
Вес, кг 2,5

1) Спектральное разрешение спектрометра S150 указано для случая использования системы регистрации на основе линейного датчика изображения TCD1304.

ПЗС-детекторTCD1304
3648 пикселей
размер пикселя 8мкм
TCD1205
2048 пикселей размер
пикселя 14мкм
S8378-1024
1024 пикселей
размер пикселя 25мкм
Размер светочувствительной зоны, мм29,18 x 0.228,67 x 0,225,6 x 0,5
Min. время экспозиции, mсек7,34,12,0
Max. время экспозиции, с1)0,54,05,0
Max. отношение сигнал/шум для одного считывания400 : 1400 : 11000 : 1
Антиблюминг2)noyesyes
Динамический диапазон900 : 11000 : 13500 : 1
Чувствительность, V/lux×s3)1608022 (HS) 4,4 (LS)
Среднеквадратичный шум чтения, отсчетов АЦП181416 (HS) 3) 4,4 (LS)
Разрядность АЦП14 бит, 16384 отсчетов
СинхронизацияIN/OUT
Требования к внешнему синхроимпульсу:
- полярностьположительная
- амплитуда, B3-15
- длительность импульса по полувысоте, мкс5-20
- разъем синхронизацииBNC-58
Параметры передаваемых синхроимпульсов:
- полярностьположительная
- амплитуда, В3-5
- длительность импульса по полувысоте, мкс10

1) Максимальным временем накопления считается время, при котором темновой сигнал составляет 10% динамического диапазона при температуре окружающей среды +25°С.

2) Антиблюминг – свойство датчика, исключающее перетекание зарядов из пересвеченных пикселей в соседние.

3) Датчик изображения серииS8378 обеспечивает два режима работы: широкого динамического диапазона или высокой чувствительности. Параметры в таблице представлены для режима широкого динамического диапазона.

СПЕКТРЫ, ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫЕ С ПОМОЩЬЮ S150

Спектрометр S150 с дифракционной решеткой 1800 штр/мм, работающей в 3-м порядке спектра в диапазоне 200-350нм (ширина одновременно регистрируемого спектрального интервала 23нм), позволяет уверенно разрешить линии ртути 313,184нм и 313,155нм с расстоянием между линиями 29пм. Фрагмент соответствующего спектра представлен на рисунке ниже.

Фрагмент спектра излучения ртутной лампы, зарегистрированный с помощью спектрометра S150 с решеткой 1800 штр/мм

Для расчёта рабочего спектрального диапазона и разрешения выберите дифракционную решётку, тип детектора и ширину щели. Затем выберите местоположение интервала одновременной регистрации в пределах возможного спектрального диапазона дифракционной решетки.

Дифракционная решётка
Выбор решётки с большим количеством штрихов приведёт к лучшему разрешению и более узкому одновременно регистрируемому интервалу
Выберите тип детектора/ширину пиксела
Выбор детектора влияет на спектральное разрешение спектрометра
Выберите ширину щели
Выбор ширины щели влияет на спектральное разрешение спектрометра
Выберите местоположение интервала одновременной регистрации в пределах возможного спектрального диапазона дифракционной решетки. Передвигайте левый и правый ползунки для выбора стартовой или конечной длины волны (или передвигайте диапазон целиком) с помощью левой клавиши мыши. Положение рабочего диапазона ограничено типом выбранной дифракционной решётки.