光纖光譜儀可廣泛應用于許多不同的領域,如顏色測量、半導體領域里的測量、化學成分的濃度測量等。光譜測量的核心是物質輻射或散射、透射或反射的光攜帶了該物質的屬性和條件的信息,如化學和物理成份等參數。
光纖光譜儀在激光領域主要有激光波長測量、激光誘導擊穿光譜和電弧等離子體光譜診斷幾個典型應用。
一、激光波長測量
隨著激光技術越來越廣泛地用于工業加工、通信、測量,以及醫療科研等領域,快捷地測量和分析激光器的光譜已經成為一種迫切需求。
通過光譜儀,我們可以方便地監測激光的波長、幅值、半寬值(FWHM)、波峰數目等參數隨時間變化的情況。我們甚至還可以自定義一些參量,并觀察它們隨時間的變化情況。我們可以選擇多通道光譜儀覆蓋全部的200~1100nm波長范圍,同時還可以滿足高分辨率的需求,也可以選擇只覆蓋紫外部分、可見或近紅外部分的激光光譜。當然,如何選擇最終仍要取決于用戶的實際需求。
01、連續激光器的波長測量
對于連續激光器來說,測量尤為簡單。運行軟件后,設置合適的積分時間,如下圖所示,就可以得到一個合適的光譜圖。為了使測量的激光峰值波長更為準確,需要正確設置光譜儀的Smoothing及Spline設置,具體可以參照產品說明進行操作。在測量激光時應該注意的是,由于激光功率很強,一般不會將激光直接耦合入光纖,而是先將激光打在一個屏上,然后光纖接收從屏散射出的激光信號。
02、脈沖激光器的波長測量
對于重復頻率比較高(比如100Hz以上)的脈沖激光而言,可以把它當成連續激光來測量。而重復頻率比較低,或者個別的需要測量單脈沖的情況下,為了和激光脈沖精準同步,光譜儀最好選擇在外觸發模式下工作。
03、監測激光波長隨時間變化
要監測激光波長隨時間的變化,只需要在軟件中打開TimeSeries模塊,設置希望監測的參量,就可以看到激光波長、峰值、強度等參數隨時間變化的曲線了。軟件還能夠允許您多窗口同步工作,同時監測多個參數隨時間的變化。
二、激光誘導擊穿光譜應用
激光誘導擊穿光譜(LIBS)是一種原子發射光譜技術,它使用脈沖激光器在燒灼材料的同時產生等離子體。對明亮的等離子體進行光譜分析就會得到樣品元素成分的信息。LIBS可以應用在廢舊金屬分選、塑料分析、農藥殘留檢測、礦物分析等方面。
由于LIBS技術可以直接對材料進行分析,而不需要對材料做任何預處理,所以在許多情況下,只用一個激光脈沖就可以進行樣品分析,因而LIBS系統能夠快速分析大量樣品。