科学级高灵敏度光谱仪

莱森光学通过利用的光电半导体设计技术和软件技术，我们成功开发了一种新型光谱仪，在 200 nm 至 900 nm 的光谱范围内达到 2,500,000:1 的动态范围，可同时测量强弱信号。这种科学级高灵敏度光谱仪是莱森光学（LiSen Optics）光纤光谱仪系列中的型号。

将科学级高灵敏度光谱仪作为模块整合到组分分析仪中，利用物质在紫外至近红外区域的光吸收特性，将能够同时分析样品中的各种组分。这包括吸收大量光线的高含量组分和吸收少量光线的低含量组分。这通过检测物质中的痕量杂质而避免重复测量，从而提高了化学品质量控制中的组分分析效率。莱森光学的科学级高灵敏度光谱仪还可以对等离子体释放量进行高精度分析，有助于在等离子体应用研究方面取得更多进展。

拉曼测量系统主要由光谱仪、激光器、拉曼探头、拉曼识别光谱分析软件等组成，拉曼散射主要为斯托克斯和反斯托克斯，斯托克斯拉曼散射通常要比反斯托克斯散射强得多，拉曼光谱仪通常测定的大多是斯托克斯散射，常用拉曼光谱仪有532/785/1064拉曼光谱仪，拉曼测量相对荧光信号会更弱一个数量级，通常我们在针对微弱拉曼信号测量我们要进行表面拉曼增强（SERS）的方法来提高拉曼信号SERS。

莱森光学的光纤光谱仪因其的灵敏度和高信噪比的特点，可以搭配激光器、拉曼探头等配件，进行对微弱光谱信号的拉曼测量应用，广泛应用于食品安全、化学实验室、生物及医学等光学方面领域，研究物质成分的判定与确认；还可以应用于刑侦中对的检测及珠宝行业的宝石鉴定。

辐射光能量可以量化为辐射通量，即一种表征从光源发出的每秒辐射能量（W）的度量标准。辐射测量一般要通过已知光谱能量分布的标准光源，对光谱仪系统进行辐射标定，才能通过量化参数进行辐射测量。辐射能量与人眼视觉相关联（光度学），就可以得到按照CIE中所定义的表征观测者平均视觉的光谱发光效率函数。因此辐射测量定义辐射度学参数、光度学参数、色度学参数。辐射度学参数主要以辐照度μW/cm²、辐亮度µWatt/sr、辐射通量µWatt以及光子数µMol/s/m²，µMol/m²，µMol/s和µMol，光度学参数流明Lumens、光照度Lux、光强度Candela，色度学参数X，Y，Z，x，y，z，u，v，色温、CRI显色指数等。

 辐照度测量

 LED颜色测量

光谱仪测量吸光度的方法是将某一波长的平行光通过一块平面平行物体，对透过物体的光束进行检测。由于一部分能量被样品中的分子吸收，检测的入射光的强度要高于透过样品的光强。吸光度被广泛运用于液体和气体的光谱测量技术中，可以对物质进行定量鉴别或指纹认证等，还可以将该应用集成到工业应用环境和客户所关注的测试中。

使用莱森光学模块化光谱仪，可针对特定的吸光度测量来选择不同波长范围和分辨率的光谱仪，并且能在实验室或者现场，对整套光学测量装置进行快速配置。可以基于莱森光学优质的光谱仪，选择紫外光源、不同光程气室、吸收池、特定吸收光路模块、光纤探头进行灵活易用的搭配，针对不同的吸光度试验搭配出多种配置选择。

 液体吸光度

 气体吸光度

薄膜测量系统是基于白光干涉原理来确定光学薄膜的厚度。白光干涉图样通过数学函数被计算出薄膜厚度。对于单层膜，若已知薄膜介质的n和k值即可计算出它的物理厚度。测量的膜层厚度从10 nm到50 um，分辨率可达1 nm。薄膜测量应用于半导体晶片生产工业，此时需要监控等离子刻蚀和沉积加工过程。还可用于其它需要测量在金属和玻璃基底上镀制透明膜层的领域，如金属表面的透明涂层和玻璃衬底。

左边的图表显示了用科学级高灵敏度光谱仪测量厚度为10nm或更小的超薄膜的反射率的结果。科学级高灵敏度光谱仪可以测量由于厚度为几纳米而引起的反射率差异，并且可以根据该波形计算膜厚度值。右边的图表将用科学级高灵敏度光谱仪和我们的传统模型（PMA-12）测量的膜厚度值与能够进行高精度膜厚度测量的椭圆仪测量的膜厚值进行了比较。科学级高灵敏度光谱仪与椭圆仪的测量结果相差很小，没有变化。

随着工业的蓬勃发展，对材料本身特性的质量控制愈加严格，利用光纤光谱仪进行快速准确的透/反射光谱的测量技术也日益成熟。透/反射光谱测量是光谱测量的基本手段，通常需要使用光谱仪、光源、光纤、测量支架、标准参比样品、和测量软件等设备。对于不同种类的样品，为了获取更好的光谱数据，这两种基本模式又会演化为更多的形式。

光纤光谱仪采用光纤光路，解决了光路在仪器集成中的限制。并且莱森光学的光纤光谱仪具有体积小，稳定性高，支持软件二次开发，配件丰富等特点，已经成功的广泛应用于玻璃、高分子材料等行业的测试。莱森光学为用户提供了以光谱仪为核心的光谱测量设备，利用这些配置丰富的设备，即可搭建各种常见的光谱测量系统。

 反射测量

 透射测量

荧光物质在特定波长的辐射能量辐射下，能发射出具有一定光谱分布的辐射。荧光光谱测量灵敏度高、选择性强、样品用量少、方法简便且具备环保性，具有如上诸多优点，所以在工程应用中有着广泛的应用，如在食品加工过程中用于食品安全的监测、生物医学中用于病变的荧光诊断、地质学中用于石油矿物勘探、土壤矿物成分的测定以及物质中微量元素的检测等等。

荧光光谱测量通常需要高灵敏度的光谱仪。对于大多数荧光应用来说，产生的荧光能量只相当于激发光能量的3%左右。荧光的光子能量比激发光的光子能量小，波长长，而且一般都是在各个方向上辐射能量的散射光。莱森光学光纤光谱仪采用了可更换狭缝、可选择的波长范围和分辨率设计，使客户能根据自己的需求配置自由搭配适合参数的荧光测量系统。

使用传统的光谱仪，在测量强光（如激光）时，很难同时测量其他波长的弱光，因为当曝光时间被测量时，检测器被强激光信号饱和。因此，有必要用滤光片或类似物来切割激光。科学级高灵敏度光谱仪即使在弱光下也能提供高信噪比测量，适用于同时存在强发射和弱发射的等离子体发射测量。

超高的动态范围性能还可以实现高光密度测量。右图将科学级高灵敏度光谱仪的OD为3的全息滤光片的光密度（OD）值与我们的传统模型（PMA-12）进行了比较。科学级高灵敏度光谱仪可以检测到我们传统模型无法检测到的高光密度（OD）值。在本例中，科学级高灵敏度光谱仪的超高动态范围性能对高浓度溶液和微量物质的色谱测定非常有效

这是由氦镉激光（波长：325nm）激发的化合物半导体氮化镓的光致发光测量的例子。科学级高灵敏度光谱仪能够成功测量我们的传统模型（PMA-12）无法检测到的高S/N的带边发射和荧光光谱。