研發(fā)效率神器！卓立漢光官網光譜色散計算工具免費開放

發(fā)布人：發(fā)布時間：2025-10-24 文字：大中小

近日，卓立漢光官網新上線光譜色散計算工具，專為譜儀與線陣探測器的性能參數(shù)計算打造，能幫您高效解決核心計算需求。這款工具基于光柵方程進行理論計算，可快速輸出關鍵性能參數(shù)，包括分辨率、光譜覆蓋范圍，以及光柵的色散能力?，F(xiàn)開放至網頁端，希望能為行業(yè)內有需要的研發(fā)及技術人員提供便利。

光譜色散計算工具使用說明

光柵方程如下

其中，m為衍射級次，N為光柵刻線（g/mm)，α和β為光相對光柵的入射角和衍射角，λ為中心波長（nm）。

光譜參數(shù)計算

對這個工具做簡要說明，打開網頁后界面如下所示。左邊是參數(shù)選擇界面，包括譜儀和CCD，右邊是計算結果顯示區(qū)，默認顯示使用提示。

在譜儀型號中，列出了卓立漢光所有型號的光譜儀，光譜儀型號上的數(shù)字基本代表了譜儀的焦距，焦距也是不同譜儀*直接的一個參數(shù)，選擇后焦距項目會自動更新。

光柵刻線可以根據(jù)需要自行修改，甚至可以輸入小數(shù)，當然負數(shù)是不允許的，不過計算時光柵刻線的數(shù)字可以隨便輸入，但是實際光柵的常用刻線基本都是整數(shù)，如150,300,600,1200,2400,3600等，其它刻線的光柵需要查詢生產商提供的具體參數(shù)或咨詢公司的銷售人員提供可選項。

衍射級次這里默認為1，在使用光柵作為色散元件的譜儀中，基本都使用光柵的正1級作為使用波段，除非了解更改這個數(shù)值所發(fā)生的含義，否則請保持默認即可。

這里由用戶輸入，當譜儀型號是確定的，輸入中心波長，它的入射角和衍射角是自動計算的，可以看到入射角和衍射角這兩項是灰色不允許更改的。另外輸入的中心波長的*大值受到光柵刻線的限制，注意下面的*大波長提示。

入射狹縫這里默認是10um，也即實際譜儀入射狹縫的保護縫，實際測量光譜分辨率時的入射寬度。

在CCD參數(shù)這里，對于搭配譜儀的色散計算，只需要CCD的像元尺寸和像元數(shù)兩個參數(shù)即可。這里我們提供了卓立系列，常用andor系列和其它品牌CCD的選項，方便我們直接選擇，當然這兩個參數(shù)也可以根據(jù)實際參數(shù)進行修改。

選擇好參數(shù)號，點擊下面的“計算光譜參數(shù)”按鈕，這里以譜儀型號omni-750i為例，相機選擇卓立系列，DField-VS-A2，其它保持默認。計算結果如下所示，

上面的計算結果有6項：

中心波長處線色散，主要體現(xiàn)了譜儀配合當前光柵在當前中心波長下的色散能力，由光柵方程延伸計算而來，它的定義為

中心位置處像素帶寬，即是用像元大小乘以上面的D所得，代表了CCD一個像元上接收到的光，所覆蓋的一個極窄波段。從D可以看出，不同衍射波長的衍射角不同，所以它的色散能力也不同，長波長的D要大于短波長的D，對于線陣CCD來說，這個中心波長處的線色散，也可以代表整個像元靶面上的平均線色散能力。

分辨率FWHM，譜儀對光的分辨能力來自于狹縫的不同波長的成像在CCD的不同位置上，根據(jù)瑞利判據(jù)，兩個相鄰的譜峰能區(qū)分開的依據(jù)是，1個譜峰的強度*大值位置處于另一個峰的強度*小值位置。FWHM（Full Width Half Maximum）半高全寬這個指標通常用來衡量譜儀的分辨率，它考慮了譜儀的入射狹縫寬度和光學系統(tǒng)的像差。根據(jù)我們生產調試譜儀的經驗，以CCD像元作為單位來計算半高寬，這里取了3.5這個值，它的光譜寬度即為像素帶寬乘以3.5。

這個分辨率值僅供參考，不同譜儀不同光柵甚至在不同波長下這個值都會有所波動。實際測量分辨率時所用的光源必須是發(fā)射線譜的校準光源或線寬極窄的激光。

起始波長，終止波長和攝譜范圍的定義為，當選定2000像元數(shù)的相機時，中心波長打在中間像素位置上，即第1000個像素。起始波長為第一個像素位置對應的波長，終止波長為第2000個像素對應的波長，攝譜范圍即為終止波長減去起始波長。如何在已知中心波長的前提下計算相機第1個和*后1個像素的波長，對光柵方程做一些修正即可，參考以下公式，