高分辨率影像光柵光譜儀是一種檢測和處理由光與物質(zhì)相互作用引起的原子和分子內(nèi)量子化能級(jí)之間躍遷引起的發(fā)射、吸收和散射波長或強(qiáng)度變化的儀器。因此，光譜儀的基本功能是在空間中根據(jù)不同的波長對(duì)復(fù)合色光進(jìn)行分離/擴(kuò)展，通過配合各種光電儀器附件進(jìn)行后續(xù)的處理和分析，得到各波長成分和各波長成分強(qiáng)度的原始信息。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀是利用光電倍增管等光學(xué)探測器測量不同波長譜線的位置強(qiáng)度的儀器。該結(jié)構(gòu)由入射狹縫、色散系統(tǒng)、成像系統(tǒng)和一個(gè)或多個(gè)出口狹縫組成。輻射源的電磁輻射由色散元件從所需的波長或波長區(qū)域中分離出來，強(qiáng)度在選定的波長處測量（或通過掃描某個(gè)波長）。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀由光學(xué)平臺(tái)和探測系統(tǒng)組成。它包括以下主要部分：

 

　　1. 入射狹縫：光譜儀成像系統(tǒng)的目標(biāo)點(diǎn)是在入射光的照射下形成的。

 

　　2. 準(zhǔn)直元件：由狹縫發(fā)出的光變?yōu)槠叫泄?。?zhǔn)直元件可以是單獨(dú)的透鏡、反射器或直接集成在色散元件上，如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。

 

　　3.色散元件：通常采用光柵將光信號(hào)按空間波長分散成多束。

 

　　4. 聚焦元件：將色散光束聚焦，使其在焦平面上形成入射狹縫的一系列圖像，其中每個(gè)圖像點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的波長。

 

　　5. 探測器陣列：置于焦平面上，用于測量各波長圖像點(diǎn)的光強(qiáng)。該探測器陣列可以是CCD陣列或其他種類的光學(xué)探測器陣列。

 

　　光譜分析方法作為一種重要的分析手段，在科研、生產(chǎn)、質(zhì)控等方面，都發(fā)揮著大的作用。而無論是穿透吸收光譜，還是熒光光譜，拉曼光譜等，如何獲得單波長輻射（單色光）是*的手段?，F(xiàn)代單色儀具有很寬的光譜范圍（UVIR），高光譜分辨率（到0.001nm）， 自動(dòng)波長掃描，完整的電腦控制功能，易與其他周邊設(shè)備組合為高性能自動(dòng)測試系統(tǒng)，使用電腦自動(dòng)掃描多光柵單色儀已成為光譜研究的。

 

　　當(dāng)一束復(fù)合光線進(jìn)入單色儀的入射狹縫，由光學(xué)準(zhǔn)直鏡匯聚成平行光，再通過衍射光柵色散為分開的波長（顏色）。利用每個(gè)波長離開光柵的角度不同，由聚焦反射鏡再成像出射狹縫。通過電腦控制可地改變出射波長。

 

　　選擇高分辨率影像光柵光譜儀主要考慮如下因素：

 

　　1、光柵刻線，光柵刻線多少直接關(guān)系到光譜分辨率，刻線多光譜分辨率高，刻線少光譜覆蓋范圍寬，兩者要根據(jù)實(shí)驗(yàn)靈活選擇；

 

　　2、閃耀波長，閃耀波長為光柵大衍射效率點(diǎn)，因此選擇光柵時(shí)應(yīng)盡量選擇閃耀波長在實(shí)驗(yàn)需要波長附近。如實(shí)驗(yàn)為可見光范圍，可選擇閃耀波長為500nm；

 

　　3、使用范圍，光柵的使用的下限通?？烧J(rèn)為是光柵閃耀波長的一半，上限可認(rèn)為是光柵閃耀波長的二倍，實(shí)際可參考光柵效率曲線圖；

 

　　4、光柵效率，高分辨率影像光柵光譜儀效率是衍射到給定級(jí)次的單色光與入射單色光的比值。光柵效率愈高，信號(hào)損失愈小。為提高此效率，除提高光柵制作工藝外，還采用特殊鍍膜，提高反射效率。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀又叫照度計(jì)，或者又叫色彩測溫儀。根據(jù)行業(yè)的應(yīng)用不同，叫法也不一樣。光譜儀的種類很多，分類方法也很多，根據(jù)光譜儀所采用的分解光譜的原理，可以將其 分成兩大類：經(jīng)典光譜儀和新型光譜儀。經(jīng)典光譜儀是建立在空間色散（分光）原理上的儀器，新型光譜儀是建立在調(diào)制原理上的儀器，故又稱為調(diào)制光譜儀。

 

　　納秒泵浦探測光譜儀色散原理分類：棱鏡光譜儀、衍射光柵光譜儀和干涉光譜儀。接收和記錄光譜的方法分類：看譜儀、攝譜儀和光電光譜儀。光電光譜儀又分為光電直讀光譜儀、光電單色儀和分光光度計(jì)。

 

　　一臺(tái)典型的高分辨率影像光柵光譜儀主要由一個(gè)光學(xué)平臺(tái)和一個(gè)檢測系統(tǒng)組成。包括以下幾個(gè)主要部分：

 

　　1、入射狹縫： 在入射光的照射下形成光譜儀成像系統(tǒng)的物點(diǎn)。

 

　　2、準(zhǔn)直元件： 使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄?。該?zhǔn)直元件可以是一獨(dú)立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上，如凹面光柵光譜儀中的凹面光柵。

 

　　3、色散元件： 通常采用光柵，使光信號(hào)在空間上按波長分散成為多條光束。

 

　　4、聚焦元件： 聚焦色散后的光束，使其在焦平面上形成一系列入射狹縫的像，其中每一像點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一特定波長。

 

　　5、探測器陣列：放置于焦平面，用于測量各波長像點(diǎn)的光強(qiáng)度。該探測器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測器陣列。

 

　　高分辨率影像光柵光譜儀應(yīng)用很廣，在農(nóng)業(yè)、天文、汽車、生物、化學(xué)、鍍膜、色度計(jì)量、環(huán)境檢測、薄膜工業(yè)、食品、印刷、造紙、拉曼光譜、半導(dǎo)體工業(yè)、成分檢測、顏色混合及匹配、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用、熒光測量、寶石成分檢測、氧濃度傳感器、真空室鍍膜過程監(jiān)控、薄膜厚度測量、LED測量、發(fā)射光譜測量、紫外/可見吸收光譜測量、顏色測量等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。