कलम २: फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर म्हणजे काय आणि तुम्ही योग्य स्लिट आणि फायबर कसे निवडता?
फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर सध्या स्पेक्ट्रोमीटरच्या प्रमुख वर्गाचे प्रतिनिधित्व करतात.स्पेक्ट्रोमीटरची ही श्रेणी फायबर ऑप्टिक केबलद्वारे ऑप्टिकल सिग्नल प्रसारित करण्यास सक्षम करते, ज्याला अनेकदा फायबर ऑप्टिक जंपर म्हणतात, जे वर्णक्रमीय विश्लेषण आणि सिस्टम कॉन्फिगरेशनमध्ये वर्धित लवचिकता आणि सोयीची सुविधा देते.विशेषत: 300 मिमी ते 600 मिमी पर्यंतच्या फोकल लांबीने सुसज्ज असलेल्या पारंपारिक मोठ्या प्रयोगशाळेच्या स्पेक्ट्रोमीटरच्या उलट आणि स्कॅनिंग ग्रेटिंग्स वापरतात, फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर निश्चित जाळी वापरतात, फिरत्या मोटर्सची गरज दूर करतात.या स्पेक्ट्रोमीटरची फोकल लांबी सामान्यत: 200 मिमीच्या श्रेणीत असते किंवा ती त्याहूनही लहान, 30 मिमी किंवा 50 मिमी पर्यंत असू शकतात.ही उपकरणे आकाराने अत्यंत संक्षिप्त आहेत आणि सामान्यतः सूक्ष्म फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर म्हणून ओळखली जातात.
सूक्ष्म फायबर स्पेक्ट्रोमीटर
लघु फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर त्याच्या कॉम्पॅक्टनेस, खर्च-प्रभावीता, जलद शोध क्षमता आणि उल्लेखनीय लवचिकता यामुळे उद्योगांमध्ये अधिक लोकप्रिय आहे.सूक्ष्म फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटरमध्ये सामान्यत: स्लिट, अवतल मिरर, जाळी, CCD/CMOS डिटेक्टर आणि संबंधित ड्राइव्ह सर्किटरी समाविष्ट असते.हे स्पेक्ट्रल डेटा संग्रह पूर्ण करण्यासाठी यूएसबी केबल किंवा सीरियल केबलद्वारे होस्ट संगणक (पीसी) सॉफ्टवेअरशी कनेक्ट केलेले आहे.
फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर रचना
फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर फायबर इंटरफेस अडॅप्टरसह सुसज्ज आहे, ऑप्टिकल फायबरसाठी सुरक्षित कनेक्शन प्रदान करते.SMA-905 फायबर इंटरफेस बहुतेक फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटरमध्ये वापरले जातात तरीही काही ऍप्लिकेशन्सना FC/PC किंवा नॉन-स्टँडर्ड फायबर इंटरफेस आवश्यक असतात, जसे की 10 मिमी व्यासाचा दंडगोलाकार मल्टी-कोर फायबर इंटरफेस.
SMA905 फायबर इंटरफेस (काळा), FC/PC फायबर इंटरफेस (पिवळा).पोझिशनिंगसाठी FC/PC इंटरफेसवर एक स्लॉट आहे.
ऑप्टिकल सिग्नल, ऑप्टिकल फायबरमधून गेल्यानंतर, प्रथम ऑप्टिकल स्लिटमधून जाईल.सूक्ष्म स्पेक्ट्रोमीटर सामान्यत: गैर-समायोज्य स्लिट्स वापरतात, जेथे स्लिटची रुंदी निश्चित केली जाते.तर, JINSP फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर विविध वैशिष्ट्यांमध्ये 10μm, 25μm, 50μm, 100μm आणि 200μm च्या मानक स्लिट रुंदी ऑफर करतो आणि वापरकर्त्याच्या आवश्यकतांनुसार कस्टमायझेशन देखील उपलब्ध आहेत.
स्लिट रुंदीमधील बदल सामान्यतः प्रकाश प्रवाह आणि ऑप्टिकल रिझोल्यूशनवर परिणाम करू शकतात, हे दोन पॅरामीटर्स व्यापार-बंद संबंध प्रदर्शित करतात.स्लिट रुंदी कमी करा, ऑप्टिकल रिझोल्यूशन जास्त, कमी प्रकाश फ्लक्सच्या खर्चावर.हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे की लाइट फ्लक्स वाढवण्यासाठी स्लिटचा विस्तार करण्याला मर्यादा आहेत किंवा ते नॉनलाइनर आहे.त्याचप्रमाणे, स्लिट कमी करणे साध्य करण्यायोग्य रिझोल्यूशनवर मर्यादा आहेत.वापरकर्त्यांनी त्यांच्या वास्तविक गरजांनुसार योग्य स्लिटचे मूल्यांकन आणि निवड करणे आवश्यक आहे, जसे की प्रकाश प्रवाह किंवा ऑप्टिकल रिझोल्यूशनला प्राधान्य देणे.या संदर्भात, JINSP फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटरसाठी प्रदान केलेल्या तांत्रिक दस्तऐवजांमध्ये स्लिट रुंदीचा त्यांच्या संबंधित रिझोल्यूशन पातळीशी संबंधित असलेल्या सर्वसमावेशक सारणीचा समावेश आहे, जो वापरकर्त्यांसाठी एक मौल्यवान संदर्भ म्हणून काम करतो.
एक अरुंद अंतर
स्लिट-रिझोल्यूशन तुलना सारणी
वापरकर्त्यांना, स्पेक्ट्रोमीटर प्रणाली सेट करताना, स्पेक्ट्रोमीटरच्या स्लिट स्थितीत सिग्नल प्राप्त करण्यासाठी आणि प्रसारित करण्यासाठी योग्य ऑप्टिकल फायबर निवडणे आवश्यक आहे.ऑप्टिकल फायबर निवडताना तीन महत्त्वाचे पॅरामीटर्स विचारात घेणे आवश्यक आहे.पहिला पॅरामीटर हा कोर व्यास आहे, जो 5μm, 50μm, 105μm, 200μm, 400μm, 600μm आणि 1mm पेक्षा मोठ्या व्यासांसह अनेक शक्यतांमध्ये उपलब्ध आहे.हे लक्षात घेणे महत्वाचे आहे की कोर व्यास वाढवल्याने ऑप्टिकल फायबरच्या पुढील टोकाला प्राप्त होणारी उर्जा वाढू शकते.तथापि, स्लिटची रुंदी आणि CCD/CMOS डिटेक्टरची उंची स्पेक्ट्रोमीटर प्राप्त करू शकणारे ऑप्टिकल सिग्नल मर्यादित करते.म्हणून, कोर व्यास वाढल्याने संवेदनशीलता सुधारणे आवश्यक नाही.वापरकर्त्यांनी वास्तविक सिस्टम कॉन्फिगरेशनवर आधारित योग्य कोर व्यास निवडला पाहिजे.SR50C आणि SR75C सारख्या मॉडेल्समध्ये रेखीय CMOS डिटेक्टर वापरून B&W Tek च्या स्पेक्ट्रोमीटरसाठी, 50μm स्लिट कॉन्फिगरेशनसह, सिग्नल रिसेप्शनसाठी 200μm कोर व्यासाचा ऑप्टिकल फायबर वापरण्याची शिफारस केली जाते.SR100B आणि SR100Z सारख्या मॉडेल्समधील अंतर्गत क्षेत्र CCD डिटेक्टर असलेल्या स्पेक्ट्रोमीटरसाठी, सिग्नल रिसेप्शनसाठी 400μm किंवा 600μm सारख्या जाड ऑप्टिकल फायबरचा विचार करणे योग्य असू शकते.
भिन्न ऑप्टिकल फायबर व्यास
स्लिटला जोडलेले फायबर ऑप्टिक सिग्नल
दुसरा पैलू म्हणजे ऑपरेटिंग तरंगलांबी श्रेणी आणि ऑप्टिकल फायबरची सामग्री.ऑप्टिकल फायबर सामग्रीमध्ये सामान्यत: उच्च-ओएच (उच्च हायड्रॉक्सिल), लो-ओएच (कमी हायड्रॉक्सिल), आणि यूव्ही-प्रतिरोधक तंतूंचा समावेश होतो.भिन्न सामग्रीमध्ये भिन्न तरंगलांबी संप्रेषण वैशिष्ट्ये आहेत.उच्च-OH ऑप्टिकल फायबर सामान्यत: अल्ट्राव्हायोलेट/दृश्यमान प्रकाश श्रेणी (UV/VIS) मध्ये वापरले जातात, तर लो-OH फायबर जवळ-अवरक्त (NIR) श्रेणीमध्ये वापरले जातात.अल्ट्राव्हायोलेट श्रेणीसाठी, विशेष यूव्ही-प्रतिरोधक तंतूंचा विचार केला पाहिजे.वापरकर्त्यांनी त्यांच्या ऑपरेटिंग तरंगलांबीवर आधारित योग्य ऑप्टिकल फायबर निवडले पाहिजे.
तिसरा पैलू म्हणजे ऑप्टिकल तंतूंचे संख्यात्मक छिद्र (NA) मूल्य.ऑप्टिकल तंतूंच्या उत्सर्जन तत्त्वांमुळे, फायबरच्या टोकापासून उत्सर्जित होणारा प्रकाश एका विशिष्ट विचलन कोनाच्या श्रेणीमध्ये मर्यादित असतो, ज्याचे वैशिष्ट्य NA मूल्य असते.मल्टी-मोड ऑप्टिकल फायबरमध्ये सामान्य पर्याय म्हणून 0.1, 0.22, 0.39 आणि 0.5 ची NA मूल्ये असतात.उदाहरण म्हणून सर्वात सामान्य 0.22 NA घेतल्यास, याचा अर्थ 50 मिमी नंतर फायबरचा स्पॉट व्यास अंदाजे 22 मिमी आहे आणि 100 मिमी नंतर, व्यास 44 मिमी आहे.स्पेक्ट्रोमीटर डिझाइन करताना, उत्पादक सामान्यत: जास्तीत जास्त ऊर्जा रिसेप्शन सुनिश्चित करण्यासाठी ऑप्टिकल फायबरच्या NA मूल्याशी शक्य तितक्या जवळून जुळण्याचा विचार करतात.याव्यतिरिक्त, ऑप्टिकल फायबरचे NA मूल्य फायबरच्या पुढच्या टोकाला असलेल्या लेन्सच्या कपलिंगशी संबंधित आहे.सिग्नलचे नुकसान टाळण्यासाठी लेन्सचे NA मूल्य देखील फायबरच्या NA मूल्याशी शक्य तितके जुळले पाहिजे.
ऑप्टिकल फायबरचे NA मूल्य ऑप्टिकल बीमचे विचलन कोन निर्धारित करते
जेव्हा ऑप्टिकल फायबर लेन्स किंवा अवतल आरशांच्या संयोगाने वापरले जातात, तेव्हा NA मूल्य शक्य तितक्या जवळून जुळले पाहिजे जेणेकरून ऊर्जेची हानी टाळता येईल.
फायबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर त्यांच्या NA (न्यूमेरिकल एपर्चर) मूल्याद्वारे निर्धारित केलेल्या कोनात प्रकाश प्राप्त करतात.घटना प्रकाशाचा NA त्या स्पेक्ट्रोमीटरच्या NA पेक्षा कमी किंवा समान असल्यास घटना सिग्नल पूर्णपणे वापरला जाईल.जेव्हा घटना प्रकाशाचा NA स्पेक्ट्रोमीटरच्या NA पेक्षा जास्त असतो तेव्हा ऊर्जेची हानी होते.फायबर ऑप्टिक ट्रान्समिशन व्यतिरिक्त, फ्री-स्पेस ऑप्टिकल कपलिंगचा वापर प्रकाश सिग्नल गोळा करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.यामध्ये लेन्स वापरून समांतर प्रकाशाचे रुपांतर स्लिटमध्ये केले जाते.फ्री-स्पेस ऑप्टिकल पथ वापरताना, स्पेक्ट्रोमीटरच्या NA मूल्याशी जुळणारे योग्य लेन्स निवडणे महत्वाचे आहे, तसेच जास्तीत जास्त प्रकाश प्रवाह प्राप्त करण्यासाठी स्पेक्ट्रोमीटरची स्लिट लेन्सच्या फोकसमध्ये स्थित आहे याची खात्री करणे देखील महत्त्वाचे आहे.
मुक्त जागा ऑप्टिकल कपलिंग
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-13-2023