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微型光纖光譜儀體積雖小，卻是高分辨率的光學神器
點擊次數：1628 時間：2023-05-26
隨著科技的不斷進步，光學技術在各個領域中扮演著越來越重要的角色。其中，光譜技術作為一種非常重要的分析手段，在物理、化學、生物、醫學等領域中得到了廣泛應用。而現代光譜技術的核心設備之一就是光譜儀。
傳統的光譜儀大多體積龐大、價格昂貴，同時需要復雜的調節和校準。這些因素限制了它們在某些實際應用場景下的使用。近年來，微型光纖光譜儀的出現，給解決這些問題帶來了一線曙光。
所謂微型光纖光譜儀，是指將傳統光譜儀中的主要部件（如光源、檢測器、光柵、棱鏡等）集成到一個微型芯片中，通過微小的光纖連接以實現光譜分析的儀器。相對于傳統光譜儀，它有以下幾個優勢：
1.體積非常小，可以輕便攜帶。它們不需要大型機箱和冷卻裝置，因此可以在實驗室、野外或其他狹小空間中使用。這為各種領域的分析人員提供了更加靈活的選擇。
2.具有非常高的分辨率和精度。由于光路非常短，信號傳輸損失也較小，同時芯片上的元件制造工藝也越來越成熟，所以它們能夠達到比傳統光譜儀更高的分辨率。例如，一些商用光纖光譜儀的分辨率達到了0.1納米級別。
3.它具有優異的可重復性和穩定性。傳統的光譜儀通常需要定期進行調校和校準，而微型光纖光譜儀無需如此，因為它們內部的元件配置是固定不變的。這也節省了用戶的時間和資金成本。
4.還具有很強的擴展性。這種技術可以通過增加或替換芯片中的元件來實現不同波段或功能的光譜分析。例如，可以加入特殊材料、納米結構或微型器件來實現超寬帶、高靈敏度、偏振選擇等特殊需求。
微型光纖光譜儀在分辨率、體積、穩定性等方面都有著非常優異的表現，成為了現代光譜技術中的重要組成部分。雖然現階段該技術尚存在一些限制，如波長范圍、信號噪聲等，但相信隨著技術的不斷進步，這些問題也將得到逐步解決。
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