小中大光谱仪的分光(色散)系统
复合光经色散元素分光后,得到一条按波长顺序排列的光谱,能将复合光束分解为单色光,并进行观测记录的设备称为光谱仪。无论是在单道扫描型还是多通道型或全谱直读型的任何光谱仪中,通常都希望:
(a) 有适当的波长范围和波长选择,
(b) 能从被检测的辐射源的特定区域里采集尽可能多的光。
为达到这两个目标,系统将包括:
(a) 一个入射狭缝;它提供与狭缝尺寸相同的的辐射光带,
(b) 一个能产生一束平行光的准直器,
(c) 一个或两个组合的色散元件,
(d) 一个能使被色散的特定狭窄光带重显的聚焦元件,
(e) 一个或多个能使所需光带分离的出射狭缝(全谱直读型仪器无需出射狭缝)。
在光谱仪的分光系统中,采用的色散元件几乎全都是光栅,在一些高分辨率的系统中,棱镜也是分光系统中的一个组成部件。
全息光栅
随着全息激光技术的发展,出现了采用激光干涉照相法制作的衍射光栅,这种光栅称为全息光栅。
在磨制好的光栅毛坯上均匀涂布一层光敏物质,然后置于同一单色光源的两束激光干涉场中曝光。把明暗相同的干涉条纹记录在光敏层上。将已曝光的坯基浸入一种特殊的溶液中,涂层各部分由于所接受的曝光量不同而受到不同程度的溶蚀,从而在坯基上出现了与干涉条纹相当的槽线,最后在真空中镀上反射铝膜和保护膜就制成全息光栅。
全息光栅的特点为:
(1)无鬼线,杂散光极小。
(2)衍射效率较低,全息光栅的槽形通常为近似正弦波形,这种槽形不具备闪耀条件,没有明显的闪耀特性。据称,采用“离子蚀刻”技术的全息光栅,使光栅衍射效率得到较大提高。
(3)分辨率高。由于全息技术使光栅刻线总数大幅度增加,因此色散率、分辨率也大幅度得到提高。