基于单色仪的光谱检测介绍及锁相放大器在其中的应用

单色仪（monochromator）是指从一束电磁辐射中分离出波长范围极窄单色光的仪器。按照色散元件可分为：棱镜单色仪和光栅单色仪。其中光栅光谱仪是利用衍射作为光学元件用光栅衍射的方法获得单色光的仪器，对透射以及吸收光谱，通常光栅光谱仪分出来的单色光强度相对微弱，实际的测量信号很容易就淹没在外界的噪声中，一般方法难以将其准确测量。而通过锁相放大器与斩波器调制搭建的光谱测量系统，只针对调制频率的光强进行测量，从而避免其他外界噪声的影响，可以达到对弱光高精度的检测。如下图为实际通过OE系列的锁相放大器和斩波器搭建的光谱测量平台：
 

光谱测量原理图 (F:SSI OE3001光学斩波器)、G:光栅光谱仪、B:光电探头、D:镨铷玻璃样品、C:样品箱、E:光源和H:计算机等

光源发出的光经过斩波器OE3001调制后，成为具有一定频率信息的光，通过光栅光谱仪后成为单色光。这一单色光打在样品上，根据样品的结构特点，它会吸收特定波长的光，然后打在探头B上转换为电信号，通过锁相放大器来检测这一微弱的电信号。如下图为实际中搭建的光谱测量

图：

实际测量中通过计算机控制光栅光谱仪进行扫描，并从锁相放大器读取相应的测量数据，可以的完整的光谱。本OE系列的锁相放大器兼容市场上常见的卓立汉光、北光世纪的单色仪以及其配套的光谱测量软件（zolixscan、GMCS）可直接搭建成高精度的弱光测量系统。如下图为实际中对汞灯测量结果：