在光纤光谱仪的核心组件中，探测器堪称“感知核心”，其性能直接决定了整套设备的检测精度、效率与最终的应用场景边界。对于紫外、可见到近红外的波段需求，以及科研探索与工业在线等截然不同的应用场景，如何为您的项目精准选型？本文将从材料、结构到制冷技术，为您梳理清晰的逻辑，助您四步锁定最佳搭档。

一、光敏材料:硅（Si）与铟镓砷（InGaAs）

选型始于需求，而最核心的需求之一便是目标光谱范围，。探测器材料直接划定了其感知的光谱范围，这是不可逾越的物理边界。

• 硅基（Si）探测器：覆盖200-1100nm波段，是紫外-可见-近红外区域的通用选择，具有高量子效率和良好的性价比，适用于水质分析、颜色测量等广泛场景。例如SR50/75C、SR100B、ST90S等。

• 铟镓砷（InGaAs）探测器：主要针对900-1700nm及更宽的短波红外区域，其低暗噪声设计带来了优异的信噪比，是药品匀度、农产品分选等近红外应用的关键，例如SR50R17、SR100N17。

二、阵列结构：线阵和面阵

探测器的光敏单元排列方式，即阵列结构，决定了其采集信息的基本模式，需与光谱仪的分光系统相匹配。

• 线阵探测器：其光敏单元呈一维线性排列，与光纤光谱仪常用的光栅分光结构完美匹配，可一次性采集全波长光谱数据，是绝大多数光纤光谱仪的标准配置，例如SR50C、SR75C。

• 面阵探测器：其光敏单元呈二维矩阵排列，有更大的感光面积，配合分光光路使用，可获取更多的光信号。

三、器件结构与信号读出机制：CCD与CMOS

在确定材料后，需根据应用是追求精度还是速度，来选择CCD或CMOS这两种不同的信号读出机制。

• CCD探测器：以其高灵敏度和低暗噪声著称，擅长捕捉微弱光信号，是科研级光谱仪的“精度担当”。结合半导体制冷技术后，能进一步抑制噪声，满足高分辨率拉曼、荧光光谱等苛刻检测需求，例如SR100B、SR100Z、SR100Q、SR150S、ST90S、ST100S。

• CMOS探测器：凭借像素并行读取的架构，在速度、功耗和集成度上具有优势，可作为工业在线检测的“效率担当”。它能够很好地支持LIBS元素分析等多通道快速检测任务，例如SR75C。

四、光敏面类型：前照与背照

探测器的光敏面设计，即前照式与背照式，直接影响光的利用效率，尤其在弱光或短波应用中至关重要。

• 前照式（Front-Illuminated, FI）：：光从带有金属布线等电路的正面入射，会因结构遮挡导致部分光损失，光利用率相对较低。

• 背照式（Back-Illuminated, BI）：通过特殊工艺将芯片翻转，让光直接从无电路阻挡的背面入射，大幅减少了光损失，显著提升了器件的灵敏度，尤其在紫外和弱光条件下优势明显。例如SR100Q、SR150S。

五、工作温度：制冷与非制冷‍

最后，是否采用制冷技术，是在性能、成本与系统复杂性之间做出的关键权衡。

• TEC半导体制冷：能显著提升性能，拓宽动态范围并抑制热噪声，确保设备在高温环境或要求极限灵敏度的痕量检测中稳定工作，例如SR100Z、SR100Q。

• 科研级深度制冷：在TEC半导体制冷基础上，通过多级制冷架构、热管理优化及真空绝热设计，突破单级 TEC 的制冷极限，制冷温度通常能到-70℃甚至更低，核心目标是最大化抑制探测器的暗电流噪声，提升弱光探测灵敏度。例如ST50S、ST100S、ST90S

• 非制冷型：提供了结构紧凑、成本更优的解决方案，其动态范围足以应对常规质控、快速筛查等应用，实现了实用性与经济性的平衡，例如SR50C、SR75C、SR100B、SR50R17。

选型路径速览
为便于快速决策，可遵循以下路径：

1. 按波长选材料：根据目标光谱范围锁定硅基或铟镓砷。

2. 按场景选类型：依据精度优先的科研分析或速度优先的工业在线，决定选用CCD或CMOS。

3. 按设计优性能：对于追求极高灵敏度，特别是短波或弱光应用，可优先考虑背照式设计。

4. 按性能要求选配置：根据对检测极限和稳定性的最终需求，决定是否采用制冷功能。

鉴知技术提供全系列光纤光谱仪产品，涵盖适配工业场景的SR反射微型光谱仪、满足实验室研究需求的SR反射面阵光谱仪，以及针对高端科研微弱光探测的ST透射型光谱仪。

不同光谱仪型号命名规则遵循核心部件——探测器进行分类，C为线阵COMS探测器首字母缩写、B为背照Back-Illuminated首字母缩写、Z为制冷型背照CCD、Q为高量子效率Quantum efficiency、S为科研science的首字母缩写。

希望以上系统性梳理，能协助您做出最适合的选型，为您的光谱系统匹配到精准的 “感知核心”，助力各类检测任务实现高效精准的技术落地。