分光,又稱為光譜分析,是光學領域中的一個重要技術。它利用光的色散、折射、衍射等特性,將複色光分解為單色光或不同波長的光,從而獲取物質的結構、組成和性質等信息。那麽,常見的分光方式有哪些呢?本文進行了簡單總結。
1. 色散分光
色散分光是最早為人們所熟知的一種分光方法。它基於不同波長的光在介質中傳播速度不同的原理,使得複色光經過介質後,各波長成分在空間上發生分離。棱鏡和光柵是最常見的色散分光器件。
2. 棱鏡分光
棱鏡分光是利用光的折射原理,使複色光通過棱鏡時發生折射,不同波長的光因折射率不同而在出射方向上產生偏離,從而實現分光。棱鏡分光具有結構簡單、易於製作和使用的優點,但其分光範圍有限,且波長分辨率受棱鏡材料色散性能的影響。
3. 衍射分光
衍射分光基於光的衍射現象,利用衍射光柵或衍射光學元件將複色光分解為不同波長的單色光。衍射分光具有波長分辨率高、色散性能好的優點,廣泛應用於光譜儀器和光學傳感器等領域。
4. 法布裏-珀羅分光
法布裏-珀羅分光,也稱為幹涉分光,是利用法布裏-珀羅幹涉儀實現分光的技術。該方法通過在兩塊高反射率的平行平板間產生多光束幹涉,將複色光分解為不同波長的單色光。法布裏-珀羅分光具有極高的波長分辨率和穩定性,常用於光譜分析和激光波長穩定等領域。
5. 傅立葉分光
傅立葉分光,又稱為空間濾波分光,是利用傅立葉變換的原理,將複色光在空間域上的分布轉換為頻率域上的分布,從而實現分光。該技術通常采用傅立葉變換透鏡或光柵實現,具有結構緊湊、分辨率高的優點,適用於光譜成像和光譜分析等領域。
6. 光散射分光
光散射分光是基於光的散射現象實現分光的技術。當光通過介質時,受到介質中微粒的散射作用,不同波長的光散射角度不同,從而實現分光。光散射分光常用於研究介質的光學性質和顆粒分布等。
7. 前分光與後分光
分光方式還可以根據分光器件在光路中的位置分為前分光和後分光。前分光指分光器件位於光源與樣品之間,後分光則指分光器件位於樣品與探測器之間。前分光通常用於光源的波長選擇和調製,而後分光則更多地用於光譜分析和探測。
8. PON分光技術
PON(Passive Optical Network)分光技術是一種應用於光纖通信領域的分光方式。它利用光纖波導的特性,將光信號分為多路,實現光信號的分配和傳輸。PON分光技術具有傳輸距離遠、帶寬大、成本低等優點,是現代光纖通信網絡的重要組成部分。
9. 濾光片前分光
濾光片前分光是指在光源與樣品之間使用濾光片進行分光。濾光片能夠選擇性地透過某一波長範圍的光,從而實現對光源的波長篩選和調製。濾光片前分光常用於光譜儀器和光學測量係統中。
10. 濾光片後分光
濾光片後分光是指在樣品與探測器之間使用濾光片進行分光。與前分光不同,後分光主要用於從探測到的光信號中篩選出特定波長的光,以提高探測器的信噪比和測量精度。濾光片後分光在光譜分析和光學傳感等領域有廣泛應用。