顯微光譜系統(tǒng)的測(cè)量原理及應(yīng)用范圍

來(lái)源：上海聞奕光電科技有限公司 2022年03月21日 11:15

　　顯微光譜系統(tǒng)巧妙的把熒光、拉曼和反射光譜測(cè)量功能集成到了一個(gè)系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)顯微熒光、拉曼和反射光譜的測(cè)量。完整的顯微光譜測(cè)量系統(tǒng)由光譜儀、激光器、光源、顯微光譜測(cè)量模塊、顯微鏡、二維掃描臺(tái)等構(gòu)成。系統(tǒng)集成了顯微鏡功能、光譜測(cè)量功能和二維掃描MAP功能，實(shí)現(xiàn)了顯微鏡、光譜儀和掃描臺(tái)的結(jié)合。

　　一、測(cè)量原理：

　　顯微光譜系統(tǒng)基于薄膜干涉，這是一種物理現(xiàn)象：薄膜上下表面反射的光波會(huì)相互干擾，產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象，進(jìn)而增強(qiáng)或減弱反射光。當(dāng)膜的厚度是其反射光的1/4波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，來(lái)自兩個(gè)表面的反射光會(huì)相互抵消，因此光不會(huì)被反射，全部透射過(guò)去了。當(dāng)厚度是光的1/2波長(zhǎng)的倍數(shù)時(shí)，兩個(gè)反射波會(huì)互相增強(qiáng)，從而增加反射并降低透射。因此，當(dāng)由一組波長(zhǎng)組成的白光入射到薄膜上時(shí)，某些波長(zhǎng)（顏色）的光被增強(qiáng)，而其他波長(zhǎng)則被減弱。

　　在這種裝置中，光學(xué)系統(tǒng)在物體表面成一個(gè)點(diǎn)源的像。反射回來(lái)的散射的光由同一光學(xué)系統(tǒng)收集，該光學(xué)系統(tǒng)將光點(diǎn)成像在一個(gè)針孔上。針孔位于光電探測(cè)器的前面。它可以過(guò)濾到達(dá)光譜儀的光線，因此也稱為“空間過(guò)濾器”。

　　通過(guò)對(duì)混合的兩個(gè)波前而產(chǎn)生的干涉圖進(jìn)行光譜分析，以計(jì)算它們各自光程中的差異。在測(cè)量厚度時(shí)，兩個(gè)波前是通過(guò)透明樣品的兩個(gè)面上的反射生成的。在這種情況下，光程差與樣品厚度成正比。干涉信號(hào)是頻率光譜，根據(jù)該信號(hào)的光譜相位，計(jì)算樣品厚度（或氣隙厚度）。

　　二、產(chǎn)品應(yīng)用：

　　1、微流控領(lǐng)域：可以觀察和精確定位樣品區(qū)域，并進(jìn)行熒光、拉曼和反射光譜的測(cè)量；

　　2、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：如測(cè)量某種葉片某個(gè)區(qū)域的熒光、拉曼或者反射光譜的強(qiáng)度分布，研究病蟲(chóng)害等；

　　3、激光材料領(lǐng)域：研究材料熒光信號(hào)、拉曼信號(hào)，從而評(píng)價(jià)材料性能和參數(shù)指標(biāo)；

　　4、光子晶體領(lǐng)域：如測(cè)量利用光子晶體原理制造的紡織品，測(cè)量某微小區(qū)域的顏色值，某個(gè)較大區(qū)域的顏色分布情況等；

　　5、材料研究領(lǐng)域：通過(guò)研究材料微觀區(qū)域的光譜情況，來(lái)研究材料特性。

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