1.3. Основные параметры и характеристики волокна.

Для оптического сопряжения спектрометра с исследуемым объектом и источником света используются оптоволоконные кабели. Использование волоконной оптики для передачи света позволяет значительно увеличить модульность и гибкость оптических систем измерения.

Для высококачественного оптоволокна, которое применяется в спектроскопических приложениях, используется синтезированный кремний (аморфный диоксид кремния), дополнительно легированный микроэлементами для выравнивания оптических свойств стекла.

Оптоволоконные кабели, оснащены стандартными SMA 905 коннекторами, обеспечивающими унифицированное соединение кабелей с

внешними устройствами. Внешний вид коннектора и внешний вид волоконного кабеля для подвода излучения к твердотельному элементу с лазерным красителем представлен на рисунке 3.

Рисунок 3. Внешний вид коннектора SMA 905 и внешний вид волоконного кабеля для подвода излучения.

Волоконный кабель соединяется с источником света при помощи стандартного SMA905 коннектора, причем свет поступает к окончанию датчика по 6 оптоволоконным жилам 1. Отражённый или рассеянный поверхностью свет

принимается седьмым волокном оптоволоконного кабеля 2, заканчивающимся самостоятельным SMA905 коннектором, который присоединяется к спектрометру или анализатору спектра. Такая конструкция улучшает поступление излучения от источника света и увеличивает уровень полезного сигнала.

Конструкция оптоволоконного кабеля для подвода излучения к лазерному красителю представлена на рисунке 4.

Рисунок 4. Конструкция оптоволоконного кабеля для подвода излучения источника к лазерному красителю.

1.4.Основные параметры и характеристики спектрометра для измерения спектров флюоресценции.

Структурная схема спектрометра представлена на рисунке 7. Свет на оптическую скамью поступает через стандартный SMA905 соединительный

коннектор (1) и, пройдя через входную щель (2), коллимируется первым сферическим зеркалом (3). Плоская дифракционная решётка (4) отбрасывает диспергированные пучки света на второе сферическое зеркало (5), которое фокусирует полосу результирующего спектра на светочувствительную зону линейного многоэлементного фотодетектора (6).

Р исунок 5. Структурная схема спектрометра.

Дифракционная решётка (4) – оптический элемент, разлагающий исходный

полихроматический (ахроматический) свет на составляющие длины волн.

Решётка состоит из ряда индивидуальных параллельных бороздок (штрихов), сформированных в отражающем или пропускающем свет покрытии, нанесённом на подходящую подложку. В спектрометре используется отражательная решетка.

Технические характеристики дифракционной решетки(4) представлены в табл. 1.

Таблица 1. Технические характеристики дифракционной решетки спектрометра.

Область примения	Рабочий диапазон длин волн (λ, нм)	Наблюдаемый Диапазон (Δλ, нм)	Частота штрихов решётки (лин/мм)	Угол блеска (нм)
VIS/NIR	300-1100	800	300	500

Спектральное распределение с матричного фотодетектора (6) снимается управляемой микропроцессором электронной платой микроконтроллера спектрометра и по USB интерфейсу передаётся в персональный компьютер. Основные характеристики матричного фотодетектора представлены в таблице 2.

Таблица 2. Технические характеристики матричного фотодетектора.

ТИП	ПЗС-линейка
Количество пикселей	2048
Размер пикселя	14х56 мкм
Чувствительность	5000 отсчетов/мкВт
Пиковая длина волны	500 нм
Сигнал/шум	250:1
Темновой шум	10 отсчетов
Частота	2 МГц

Внешний вид спектрометра представлен на рисунке 6.

Рисунок 6. Внешний вид спектрометра.