光學(xué)解析度/分辨率 (Resolution)

光譜儀的解析度/分辨率是以半峰全寬 (Full Width at Half Maximum, FWHM) 表示，指的是波峰最大值一半的波長差，單位為nm，其與所選擇的波段範(fàn)圍、光柵刻痕密度、狹縫寬度及傳感器的像素數(shù)量等都有相關(guān)。 也有人會以每單位像素對應(yīng)的波段範(fàn)圍來表示 (nm/pixels) ，例如：假如量測的波段範(fàn)圍為350~1020nm，狹縫選擇25 um，傳感器像素點(diǎn)為2048 pixels，則半峰全寬 (FWHM) 為1.2nm，而每單位像素對應(yīng)的波段範(fàn)圍則是670nm/2048 pixels=0.3 nm/pixels。

雜散光 (Stray Light)

臺灣超微光學(xué)光譜儀的雜散光比例定義是以R60高通濾波片遮擋鹵素?zé)粲^察435~450nm之雜光訊號。

暗雜訊/暗噪聲 (Dark Noise)

主要影響電壓輸出訊號值的雜訊有三種：『光源穩(wěn)定性』、『電子雜訊』、『CCD偵測器雜訊』。若我們先不考慮外部光源的影響，我們可以先檢查量測系統(tǒng)的暗雜訊?！喊惦s訊』的定義是在全黑環(huán)境下，1ms積分時間內(nèi)的電壓輸出 (Vout RMS)，所以暗雜訊的高低完全取決於電子讀出雜訊及CCD感測器本身。

訊雜比/信雜比 (SNR)

『訊雜比/信雜比』的定義是最大訊號 (65535) 除上 RMS值。訊雜比越大表示讀出訊號越穩(wěn)定，且越容易區(qū)分出低訊號中的差異性。

曝光時間/積分時間 (Integration Time)

每收集一次光學(xué)訊號以產(chǎn)生一個光譜圖所花費(fèi)的時間，積分時間越長，訊號越強(qiáng)，可用來改善訊號雜訊比(SNR)?；旧峡捎墒褂谜咦杂啎r間(1ms~65sec)，唯最短積分(動態(tài)範(fàn)圍 (Dynamic Range)

最大光強(qiáng)度和最小光強(qiáng)度的比值。

熱穩(wěn)定性 (Thermal Stability)

是指光譜儀於不同溫度下(-10 ~ +50℃)，因熱脹冷縮造成光譜儀內(nèi)部機(jī)構(gòu)及物件發(fā)生錯位或變形所產(chǎn)生的波長飄移值，單位為nm/℃ 或 nm。

觸發(fā)模式 (Trigger Mode)

OtO生產(chǎn)的光譜儀提供了 I/O 埠來支援所謂的『觸發(fā)模式』，藉由觸發(fā)模式，使用者可利用外部 I/O 訊號來觸發(fā)光譜儀進(jìn)行資料擷取。透過此方式，使用者就能在同一時間觸發(fā)多臺光譜儀同步擷取資料，而非由電腦軟體透過 API 來對多臺光譜儀下指令，這樣的作法可避免因為電腦效能的影響而使得抓取的時間不同步，確保多臺光譜儀在同一時間點(diǎn)上執(zhí)行擷取動作。

訊號多次平均法 (Signal Averaging)

『訊號多次平均法』可以真實減少影響每個像素之雜訊?？上胍姷?，使用越多次取樣平均將可以得到越好的平均訊號結(jié)果表現(xiàn)，但相對的需要付出更多的時間來取得光譜。在時間座標(biāo)圖光譜上使用平均取樣時，訊雜比 (SNR) 會增加成取樣數(shù)開根號的倍數(shù)。例如：當(dāng)平均取樣數(shù)為100時，SNR會變?yōu)?0倍。

Boxcar Filter

使用鄰近取樣點(diǎn)做平均以得到平滑訊號曲線，但此方法會使光學(xué)解析度變大，若您需求目的為得峰值訊號，並不建議使用此方式。

電子暗值校正 (Electronic Dark Correction)

臺灣超微光學(xué)公司(OtO)光譜儀系統(tǒng)電子部分(主電路板與 CCD)啟動時，已有基本使用的電流(稱為暗電流)。暗電流表示即使沒有光源強(qiáng)度進(jìn)入光譜儀，也有基本電流大小。暗電流大小經(jīng)過光譜儀類比轉(zhuǎn)數(shù)位轉(zhuǎn)換器(ADC)，將會成為基本的量測值(count)。OtO在出廠校正時會設(shè)定暗電流經(jīng)過 ADC 數(shù)值大小約為 1000。由於暗電流非實際量測之光源強(qiáng)度，所以在量測時需要先將暗電流扣除。暗電流大小可能因使用溫度改變，因此 OtO 建立了動態(tài)扣除暗電流的修正功能。每臺 OtO 光譜儀於出廠前將進(jìn)行電子暗值修正，並且將修正參數(shù)直接儲存於光譜儀中。當(dāng) SpectraSmart 啟用電子暗值修正時，就會動態(tài)扣除暗電流。以下二圖示範(fàn)未啟用和啟用電子暗值修正的差異：

線性度校正 (Linearity Correction)

光譜儀的 CCD 對於光源不同強(qiáng)度的反應(yīng)並不是理想的線性直線。而且，每一顆 CCD對於強(qiáng)度的線性曲線也非完全相同，因此每一臺 OtO 光譜儀在出廠前都會經(jīng)過 OtO線性度修正，並且將各自專有線性度修正表儲存於光譜儀中。OTO 光譜儀內(nèi)部採用的是 16 位元類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器(ADC)，因此輸出線性數(shù)值將針對 0~65535 區(qū)間做校正。當(dāng) SpectraSmart 啟用線性度修正功能時，將會根據(jù)數(shù)值大小修正每個像素(pixel)的數(shù)值，如以下二圖所示：

強(qiáng)度校正 (Intensity Correction)

OtO 光譜儀的 CCD 感光元件不只對於光源強(qiáng)度大小有不同的反應(yīng)曲線，其像素對於光源波長的響應(yīng)也有所不同。因此 OtO 光譜儀於出廠前，都會經(jīng)過強(qiáng)度修正來修正其響應(yīng)，並且將修正列表儲存於 OtO 光譜儀當(dāng)中。OtO 強(qiáng)度校正使用來自於臺灣工業(yè)研究院(ITRI)的標(biāo)準(zhǔn)燈源，可提供標(biāo)準(zhǔn)絕對燈源強(qiáng)度，所以經(jīng)過 OtO 出廠強(qiáng)度校正後可以修正波長響應(yīng)，也包含了 SMA905端的絕對光源強(qiáng)度修正(350nm~900nm)。但如果客戶需要搭配自己的系統(tǒng)來建立絕對光源量測，則需要於該系統(tǒng)上重新建立強(qiáng)度修正表。以下二圖示範(fàn)未啟用和啟用強(qiáng)度修正的差異：

地址：30072 新竹市關(guān)新路27號9樓之5

2017 光譜儀、光纖光譜儀、拉曼光譜儀、紅外光譜儀、微型光譜儀生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)者 - 臺灣超微光學(xué) OtO Photonics Inc.