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技術資料

光学波長分解能


光学波長分解能  半値全幅(Full Width Half Maximum:FWHM) - は、グレーティング(リンク:技術資料グレーティング)の刻線数(Lines/mm)と、入射光学系(入射スリット幅もしくは光ファイバ径)に依存します。分光器の仕様を決定するためには、以下2つの重要なトレードオフの関係があります。

  1. 波長分解能は、グレーティング(リンク:技術資料グレーティング)の刻線数が増えれば波長分解能は向上しますが、測定可能な波長範囲は狭まり、分光器のシステム感度(リンク:分光器のシステム感度)が落ちます。
  2. スリット幅もしくは入力光ファイバ(リンク:光ファイバTop)コア径が細くなれば、波長分解能は向上しますが、分光器のシステム感度は落ちます。

光学波長分解能(nm)の計算方法  概算


  1. グレーティングの測定バンド幅を決定します。
    *ご選択の分光器の各種ページ<グレーティングリスト>の“測定バンド幅”を確認してください。
  2. グレーティングの測定バンド幅をディテクタ素子数で割ります。その値は波長分散(nm/1素子)となります。
    波長分散(nm / 1素子) = グレーティングの測定バンド幅(nm) / ディテクタ素子数
    下記の表は各種分光器のディテクタ素子数を記載しています。
    分光器 ディテクタ素子数
    USB2000+ 2048
    USB4000 3648
    HR2000+ 2048
    HR4000 3648
    Maya2000-Pro 2048
    QE65000 1024
    NIRQuest512 512
    NIRQuest256-2.1 256
    NIRQuest256-2.5 256
  3. ピクセル分解能を決定します。
    下記の表は各スリット幅によるピクセル分解能を記載しています。スリット幅は異なりますが、スリット高は全て同じです(1000 μm)。
    分光器/スリット幅 5 μm 10 μm 25 μm 50 μm 100 μm 200 μm
    USB2000+ 3.0 3.2 4.2 6.5 12.0 24.0
    USB4000 5.3 5.7 7.5 11.6 21.0 42.0
    HR2000+ 1.5 2.0 2.5 4.2 8.0 15.3
    HR4000 2.0 3.7 4.4 7.4 14.0 26.8
    Maya2000-Pro 1.5 2.0 2.5 4.2 8.0 15.3
    QE65000 2.0 2.2 2.6 3.3 4.7 8.9
    NIRQuest512 N/A 2.4 2.4 2.9 4.4 7.9
    NIRQuest256-2.1 N/A 1.2 1.2 1.5 2.2 4.0
    NIRQuest256-2.5 N/A 1.2 1.2 1.5 2.2 4.0
  4. 光学波長分解能を計算します。
    光学波長分解能(nm) = 波長分散(nm / 1素子) × ピクセル分解能(nm)
    例:グレーティング#3、スリット幅10μmのUSB4000分光器の光学波長分解能計算方法
    650 nm(グレーティング#3の測定バンド幅)/ 3648(USB4000のディテクタ素子数)= 0.18 nm
    0.18 nm(/1素子) × 5.6ピクセル = 1.00 nm
    *上記算出での光学波長分解能は参考値となります。
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