Степень монохроматичности излучения на выходе спектрометра определяется полушириной линии выходного спектра FWHM (Full Width Half Maximum) и зависит от плотности штрихов (мм-1) дифракционной решетки и диаметра входного оптического элемента (оптического волокна или щели). При выборе конфигурации спектрометра необходимо учитывать два обстоятельства:

1) Разрешение увеличивается при увеличении плотности штрихов дифракционной решетки, но при этом сужается рабочий спектральный диапазон и снижается интенсивность выходного сигнала

2) Разрешение увеличивается при уменьшении диаметра входного оптического элемента (входной щели или оптического волокна), но при этом снижается интенсивность выходного сигнала.

Как определяется приблизительное оптическое разрешение спектрометра Ocean Optics (FWHM) в нанометрах?

1. Определите ширину спектрального диапазона дифракционной решетки.

Эту информацию вы можете найти в технических характеристиках спектрометра:

• Выбор дифракционной решетки для оптического модуля USB
• Выбор дифракционной решетки для оптического модуля HR
  
• Выбор дифракционной решётки для оптического модуля QE
  
• Выбор дифракционной решетки для оптического модуля NIR
  

2. Вычислите величину дисперсии (нм/пиксел)

Для получения величины дисперсии разделите длину спектрального диапазона дифракционной решетки на количество активных элементов детектора.

Дисперсия (нм/пиксел) = Спектральный диапазон дифракционной решетки / Количество активных элементов детектора

Ниже приведена таблица, содержащая информацию о количестве активных элементов детектора для различных моделей спектрометров и платформ.

3. Определите разрешающую способность элементов изображения (в пикселах).

В таблице, расположенной ниже, приведены значения разрешающей способности элементов изображения (в пикселах) для различных размеров щели (или диаметра оптического волокна, если он является лимитирующим фактором). Входные апертурные щели имеют различную ширину и постоянную высоту (1000 мкм).

4. Определите оптическое разрешение (в нм).

Дисперсия (определенная в пункте 2) x ("умножить на") значение разрешающей способности элементов изображения (определенная в пункте 3).

ПРИМЕР:

Задача: Определить оптическое разрешение спектрометра USB4000 с дифракционной решеткой №3 и щелью 10 мкм.

Решение: 650 нм (ширина спектрального диапазона дифракционной решетки №3) / 3648 (количество активных элементов детектора, установленного в USB4000) = 0.18 нм/пиксел x 5.6 пикселов = 1.0 нм (FWHM)

Примечание: Значение округлено до десятой части.