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近红外光谱（NIR）
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主题：【分享】声光可调滤光器分光系统

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发表于：2024/06/25 16:54:56 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
声光可调滤光器(AOTF)型仪器以双折射品体为分光元件，采用声光衍射原理对光进行色散。AOTF由双折射晶体、射频辐射源、电声转换器和声波吸收器组成。双折射晶体多采用TeO2，也可使用石英或锗，射频辐射源提供频率可调的高频辐射输出，晶体上的电声转换器将高频的驱动电信号转换为在晶体内的超声波振动，声波吸收器用来吸收穿过晶体的声波，防止产生回波。

该型仪器的工作原理如下：当高频电信号由电声转换器转换成超声信号并耦合到双折射晶体内以后，在晶体内形成一个TeO2晶体声波吸收器行波场，当一束复色光以一个特定的角度入射到声行波场后，经过光与声的相互作用，入射光被超声衍射成两束正交偏振的单色光和一束未被衍射的光，其中两声行波束衍射光的波长与高频电信号的频率有着一一对应的关系。当改变入射超声频率时，晶体内的声行波就会发生相应的变化，衍射光波长也将随之改变。因此，自动连续改变超声频率，就能实现衍射光波长的快速扫描，从而达到分光的目的。

一般射频的输出频率改变后20μs的时间内，晶体内的声行波就会变化，扫描速度很快，约4000波长点/s，最快可达16000波长点/s。分光后光束的带宽由晶体的特性与尺寸、射频输出功率和射频输出的带宽来决定。近红外光谱仪器通常只用其中的一束衍射光进行分析，另外两束光则用挡光板吸收去掉，也可将另外一束衍射光用于仪器的参比光束。

AOTF型近红外光谱仪的显著特点是分光系统中无可移动部件、扫描速度快。它既可实现扫描范围内的全光谱扫描，也可以在扫描范围内任意选定一组波长进行扫描，对于固定的应用对象，则可以大大节省测量时间。另外，AOTF体积小、重量轻，可以做到光谱仪器的小型化。但这类仪器的分辨率不如光栅扫描和傅里叶类型的仪器高，价格也较为昂贵。由于晶体制作等原因，仪器间的一致性较难保证，晶体也易受温度的影响，需要采取严格的温控措施，才能保证波长的稳定。
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