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波長可調單色光源

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產品簡介

波長可調單色光源波長可調單色光源LX系列波長可調單色光源由氘燈、溴鎢燈或氙燈光源等搭配Omno系列單色儀（主要為Omno151或Omno302），配合濾光片輪等周邊附件，組合而成的可調光源系統(tǒng)

詳細介紹

波長可調單色光源

波長可調單色光源

LX系列波長可調單色光源由氘燈、溴鎢燈或氙燈光源等搭配Omno系列單色儀

（主要為Omno151或Omno302），配合濾光片輪等周邊附件，組合而成的可調光源系統(tǒng)。

主要特點：
光源穩(wěn)定性好，電流紋波系數：＜2％，恒流精度：＜1％，恒功精度：＜3％；
集成度高，系統(tǒng)整合在一塊光學平板上，光路穩(wěn)定且便于運輸；
光路經過優(yōu)化，達到的光輸出效率；
輸出帶寬連續(xù)可調，0.1-30nm（依據不同刻線數光柵）；

軟件可實現波長選擇、光柵選擇和濾光片輪控制，全自動提供全光譜單色光，

設置起始波長，終止波長，步長間隔，延遲時間等，點擊運行即可，

配合電化學工作站等，方便測試ipce和IV等；

復合光源選擇指南

光源指能發(fā)出一定波長范圍的電磁波（包括可見光與紫外線、紅外線和X光線等不可見光）

的物體。通常指能發(fā)出可見光的發(fā)光體。凡物體自身能發(fā)光者，稱做光源，又稱發(fā)光體，如太陽、

恒星、燈以及燃燒著的物質等都是。但像月亮表面、桌面等依靠它們反射外來光才能使人們看到它們，

這樣的反射物體不能稱為光源。
在我們的日常生活中離不開可見光的光源，可見光以及不可見光的光源還被廣泛地應用到工農業(yè)，

醫(yī)學和國防現代化等方面。
可見光光源常用于日常照明或顯示信號；不可見光光源通常用于醫(yī)療、通信、夜間照相等特殊用途。

對光源光譜的研究，還可分析發(fā)光物質的結構和成分。
光源主要分為：熱輻射光源，例如，太陽、白熾燈；氣體放電光源，例如，炭精燈、水銀燈、熒光燈等。

激光器是一種新型光源，具有發(fā)射方向集中、亮度高、相干性*和單色性好等特點。

● 如何選擇合適的光源？
選擇合適的光源，首先要確定使用的波長范圍。氘燈、溴鎢燈、氙燈及紅外光源等多種光源，

各種光源涵蓋的波長范圍如下圖所示：

◆ 氙燈：200-2500nm（250-1800nm）
   ◇具有很高的輻射度，色溫高達6000K
   ◇發(fā)光區(qū)域小，容易用來做準直光束
   ◇光譜覆蓋范圍寬
   ◇背反射鏡設計結構，可提升50%以上的光使用效率
   ◇紫外波段輸出能量高，適合用來做激發(fā)光源
   ◇能用來模擬太陽光譜
◆ 氘燈：200-400nm
   ◇非常高效的紫外光源
   ◇紫外波段內光譜平滑
   ◇具有多條特征譜峰，可用來作為波長校準光源
◆ 溴鎢燈：250-2700nm（300-2500nm）
   ◇具有很高的輸出穩(wěn)定度
   ◇光譜覆蓋范圍寬
   ◇背反射鏡設計結構，可提升50%以上的光使用效率
   ◇全譜范圍內光譜連續(xù)且平滑
   ◇可用來標定成為標準白光光源

◆ 紅外光源：1-16μm
   ◇光譜覆蓋范圍寬   ◇使用壽命長
◆ 其它光源：
   ◇低壓汞燈光源：擁有多個特征峰，用于光譜儀器波長校正，或者用作紫外激發(fā)光源
   ◇光譜輻射度標準光源：用于光譜儀器系統(tǒng)響應校正
   ◇太陽光模擬器：用于模擬太陽光
   ◇復合光源：根據光譜覆蓋的需要，由兩個燈經過光路優(yōu)化復合而成，也可根據客戶需要進行兩個以上的燈泡復合光路設計，銷售工程師。
● 光源的關鍵性能指標
◆ 光譜范圍
選擇光源時，特別是在光譜應用中，光譜范圍是考慮因素。同時，需要注意的是，要選擇的光源，盡可能在需要的光譜范圍內具有較高的光輸出效率，在不需要的光譜范圍內具有較低的光輸出效率，因為不需要的那部分光譜會引起雜散光的問題。
    另外，如果是做透射、反射/吸收光譜，需要特別注意的是，必須選擇在測量范圍內光譜曲線平滑的光譜。比如，在做800-1100nm光譜范圍內的反射光譜時，單就光譜范圍而言，有氙燈（200-2500nm）和溴鎢燈（250-2700nm）符合要求，但從實際測量角度來看，由于氙燈在這個范圍內具有較多的尖銳的光譜峰，會造成測量的不準確，因而要選擇譜線平滑的溴鎢燈來進行測量。
◆ 輻射功率
  通常選擇光源功率時需要考慮實際使用條件下的輻射功率，這不僅有輸出功率的因素，同時還有發(fā)光區(qū)域大小、收光效率等方面的影響。比如，在不考慮收光效率等因素的影響條件下，比較75W氙燈和150W氙燈在相同的空間位置上能夠產生的輻射功率，75W氙燈是150W氙燈的2.7倍，這是由于雖然前者輸出功率只有后者的一半，但后者的發(fā)光區(qū)域（弧光）是前者的8.8倍，因而在相同的空間位置上的功率密度反而小。
  因此在選擇光源時，不僅要考慮光源輸出功率，還要考慮其它因素，特別是光斑大小引起的輻射功率密度的影響，通常我們可以通過選擇適當的收光系統(tǒng)來提高光的收集效率。
  光譜輻射度的單位通常是：W m-3 Sr-1nm-1，或W m-2 nm-1，差異的部分實際是收光的立體角度（如圖），它與收光系統(tǒng)（如透鏡）的相對孔徑數對應，被稱為收光系數。

舉例：在收光系數為0.05的150W氙燈光源系統(tǒng)中，計算400-600nm范圍能夠得到的光譜輻射功率。從光譜輻射度曲線中可以查到在這個區(qū)間內的光譜輻射度大約是15m W m-2 nm-1，收光系數為0.05，光譜帶寬為200nm，由于使用了背反射鏡結構提升了50%光使用效率，所以總的輸出光輻射功率大約是：15×0.05×200×（1+50%）=225mW。

另外，從光譜輻射度曲線可以看出，對于同一類型的光源，功率不同的時候，光譜輻射度差異并不大，所以，在光譜系統(tǒng)中不能單純通過提高光源的功率的方式來提高信號的強度，還需要綜合考慮光源收集效率的問題。在經過優(yōu)化的光源收集系統(tǒng)中，往往可以采用較小功耗的光源取代高功耗的光源。

● 不同類型光源的光譜輻射度曲線

◆ 輸出總功率
在大多數輻射區(qū)域面積較大的應用中，輸出總功率更為重要。
◆ 發(fā)光區(qū)域尺寸和形狀
對光源發(fā)光區(qū)域的尺寸和形狀進行選擇，是為了得到與目標區(qū)域更匹配的的光斑形狀，從而提高光源的實際使用效率。比如，長條形的光斑更適合于光譜儀的狹縫設計。
◆ 光源均勻性和穩(wěn)定性
對于某些光學測量，需要用到較高的空間均勻性和時間穩(wěn)定性，這時就需要進行特殊的光學設計和電源設計。比如太陽能電池的特性測量等。
通常來說，溴鎢燈的光源穩(wěn)定性要優(yōu)于氙燈等弧光放電類型的光源。
◆ 太陽光模擬器的主要特性及指標參數
太陽光模擬器是用來模擬太陽光的光源，具有較高的太陽光譜匹配度、空間均勻性以及時間穩(wěn)定性。
標準太陽光譜和穿透大氣層到達地球表面的太陽光譜如下：

據國際相關標準規(guī)定，約1000W/m2（@AM1.5G濾光片）的光功率密度被稱為一個太陽常數。
太陽光模擬器的不同級別對應的光譜匹配度、時間穩(wěn)定性和光斑均勻性，如下表（根據IEC60904-9規(guī)定）：

	A級	B級	C級
光譜匹配度	0.75~1.25	0.6~1.4	0.4~2.0
時間穩(wěn)定性	≤±2%	≤±5%	≤±10%
光斑均勻性	≤±2%	≤±5%	≤±10%

◆ 色溫（T）
為了表示一個熱輻射光源所發(fā)出光的光色性質，常用到色溫度這個量，單位為K。色溫度是指在規(guī)定兩波長處具有與熱輻射光源的輻射比率相同的黑體的溫度。色溫度并非熱輻射光源本身的溫度。
由于色溫度是按規(guī)定的兩波長處的輻射比率來比較的，所以色溫度相同的熱輻射光源的連續(xù)譜也可能不相似，若規(guī)定的波長不同，色溫度往往也不相同。至于非熱輻射光源，色溫度只能給出這個光源光色的大概情況，一般來說，色溫高代表藍、綠光成分多些，色溫低則表示橙、紅光的成分多些。

◆ 維恩位移定律
單色輻射出射度值對應的波長λm與色溫T成反比：λm·T=2898（μm·K）

單色儀選型

單色儀型號	Omno151	Omno302
焦距	150mm	300mm
光譜應用范圍推薦(nm)	200-1500nm	200-2500nm
輸出帶寬(nm，推薦)	2	1
輸出帶寬可調范圍(nm)	0.5-30	0.2-15
單色光輸出步長	0.0045nm	0.0023nm
光柵1#	1200g/mm@300nm	1200g/mm@300nm
光柵2#	600g/mm@750nm	1200g/mm@500nm
光柵3#	-	600g/mm@750nm
濾光片使用范圍(nm)	200-1600
輸出光穩(wěn)定性	優(yōu)于0.5%

應用軟件：

操作系統(tǒng)：WindowsXP/Window2000/Windows98

硬件要求：內存128MB以上，CPU500M以上。

可連接數據采集器和多款鎖相放大器進行光譜掃描。

開機自動定位，定位位置用戶根據需求設定

多種保存文件格式(.tee/.bmp/.jpg/.xls/.txt等)

譜線顯示放大、縮小、即時打印

頻域、時域雙重掃描功能

多光柵切換位置設定和掃描過程的多光柵自動切換

濾光片切換位置設定掃描過程的濾光片自動切換

儀器原始參數備份與恢復功能

選配六檔濾光片輪，氙燈光源必配。

濾光片輪為光譜儀系列配套產品，可用于消除多級光譜，與我公司生產的系列單色儀/光譜儀配套使用，

在啟用狀態(tài)可自動歸零定位，實現掃描過程中的濾光片自動更換，在非啟用狀態(tài)可手動控制。

該濾光片輪安裝3塊長波通濾光片，檔為空，不安裝任何濾光片，第二到第四檔標準配置濾光片材料分別為ZJB320, CB535, HWB850，使用范圍185-1800nm，第五和六檔為預留濾光片孔，可以安裝任何濾光片。

重量：0.7kg

氙燈光源可單獨使用，做他用。

單色儀光柵表：

光柵型號	線色散 (nm/mm)	準確度（nm）	重復性（nm）	分辨率（nm）	理論光譜范圍(nm)	機械光譜范圍(nm)
W2400-250	2.7	0.13	0.05	0.2	185-500	0-550
W1800-250	3.6	0.17	0.08	0.27	185-500	0-730
W1800-500	3.6	0.17	0.08	0.27	330-730	0-730
W1200-250	5.4	0.25	0.1	0.4	185-500	0-1100
W1200-300					200-600
W1200-500					330-1000
W600-300	10.8	0.5	0.2	0.8	200-600	0-2200
W600-400					260-800
W600-500					300-1000
W600-750					500-1500
W600-1000					660-2000
W600-1250					830-2200
W300-500	21.6	1.0	0.4	1.6	330-1000	0-4400
W300-1250					830-2500
W300-1800					1200-3600
W300-3000					2000-4400
W150-4000	43.2	2.0	0.8	3.2	2600-8000	0-8800
W66-DB	97	4.6	1.8	7.3	2500-25000	0-20000
W50-12000	130	6	2.4	9.6	8000-24000	0-26400