22/03/03论文摘要
光谱仪是现代科学研究和工业应用中的一个关键设备，为了进一步扩大其应用范围，研究人员提出了一种双通道光谱仪，光谱仪由8个子光栅集成，取代了在传统设计中使用的机械运动部件，两组4折光谱光路分别用于在Dhyana 90A相机的焦平面的上部和下部衍射和成像，相机在400nm处的量子效率约为90％。本光谱系统除了具有成本效益的优点之外，光谱仪的紧凑设计使其能够同时测量多个光谱。
图1.光谱仪系统的示意图。(a) S1和S2是两个独立的光学狭缝。G1和G2是两套光栅,每套光栅由4个子光栅组成。来自G1和G2的4条折叠光谱线分别在BSI-CMOS阵列探测器的焦平面的上部和下部以高分辨率成像。(b)一组光学元件(S1, G1、镜子1和2以及滤光片组F)被安排成通道1的光谱线在BSICMOS检测器D的焦平面的上部成像。
图2按照拟议设计建造的紧凑型光谱仪的照片
成像技术分析
由于光谱仪在某些情况下需要同时测量几个光信号，传统探测器不同时间间隔的测量会受到时间相关误差或光路变化引起的误差的影响，并且很难在不同环境条件下使用不同的探测器实现相同的量子效率，因此为了克服这些困难，研究人员基于Dhyana 90A开发了一种新型紧凑型光谱仪。Dhyana 90A拥有宽光谱范围（200~950 nm的探测波长）、高帧率（每秒24帧）、高分辨率（优于0.1nm/像元）、16bit高动态范围的优势。这种由多个光谱通道共享的先进二维 BSI-CMOS 阵列探测器的应用代表先进光谱仪发展的未来趋势。
参考源
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. A High-Performance Spectrometer with Two Spectral Channels Sharing the Same BSI-CMOS Detector. Sci Rep. 2018 Aug 23;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
