光纤光谱仪的分类——透射光谱仪

透射式光谱仪通常包括狭缝、透射光栅、镜头、探测器。鉴知的透射光谱仪采用了VPH体相位全息光栅，这种光栅是在基板上涂凝胶后，由激光全息干涉方法制成，相比通过复刻办法得到的平面闪耀光栅，衍射效率更高，成本也相对较高。鉴知的透射光谱仪通常搭配高性能的深制冷型科研CCD相机，在灵敏度、量子效率、噪声方面都有很好的性能，可以满足极弱信号的检测需求。另外，鉴知的透射光谱仪采用零像差的镜头，可以使光信号焦中地聚焦到像素上，实现更高的分辨率和灵敏度。

上图：透射光谱仪原理

鉴知的透射光谱仪采用大数值孔径（NA0.25）镜头和零像差（衍射极限）设计，光信号可以完美地传递到探测器表面，因此也叫透射成像光谱仪。其综合性能包括光通量、灵敏度、分辨率等都达到了极致的水平，非常适合于极弱信号的检测，比如低浓度样品的拉曼光谱。

上图：“零像差”光谱和有像差的光谱

鉴知的几款透射光谱仪如ST09S-532、ST100S-785、ST100S-830、ST50S-1064特别针对532nm、785nm、830nm、1064nm激发波长的拉曼光谱，可以获得极佳的拉曼信号。相比采用相同探测器的反射光谱仪，灵敏度可提高到4~10倍。

上图：透射光谱仪和反射光谱仪信号对比

透射光谱仪的高光通量/灵敏度主要来源于3点，首先第一点是因为透射光栅有着较高的衍射效率高，并且对偏振方向不敏感，相比反射光栅要高2倍。

上图：平面闪耀光栅的衍射效率和VPH衍射效率对比

其次，鉴知的透射光谱仪配备了业内灵敏度和信噪比最高的科研型深度制冷相机，有着出色的量子效率和极低的噪声。在极端灵敏度需求下，还可以采用多芯光纤输入，有效地利用面阵相机的纵向高度，可以进一步提高系统的灵敏度。

第3鉴知的透射光谱仪内部采用自主研制的镜头，NA值0.25，收集角度完全覆盖0.22NA的光纤入射，光学设计达到衍射极限（零像差），使得光信号可以更集中地打到更少的像素上，峰强更高。同时谱线半高宽更窄，光学分辨率更佳。

二、总结

本文主要介绍了反射式光栅和透射光栅的特点，以及反射式光谱仪和透射光谱仪的光路结构、性能特点。总体而言，反射光谱仪的优点是体积小、成本低、光谱范围更灵活，可满足大多数光谱检测应用，透射光谱仪的优点是灵敏度高，主要针对极弱信号，比如低浓度样品的拉曼光谱检测。