કલમ 2: ફાઈબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર શું છે અને તમે યોગ્ય સ્લિટ અને ફાઈબર કેવી રીતે પસંદ કરશો?
ફાઇબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર હાલમાં સ્પેક્ટ્રોમીટરના મુખ્ય વર્ગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.સ્પેક્ટ્રોમીટરની આ શ્રેણી ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ દ્વારા ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોના પ્રસારણને સક્ષમ કરે છે, જેને ઘણીવાર ફાઈબર ઓપ્ટિક જમ્પર કહેવામાં આવે છે, જે વર્ણપટ વિશ્લેષણ અને સિસ્ટમ રૂપરેખાંકનમાં ઉન્નત સુગમતા અને સગવડતાની સુવિધા આપે છે.સામાન્ય રીતે 300mm થી 600mm સુધીની કેન્દ્રીય લંબાઈથી સજ્જ પરંપરાગત મોટા લેબોરેટરી સ્પેક્ટ્રોમીટરથી વિપરીત અને સ્કેનીંગ ગ્રેટીંગ્સનો ઉપયોગ કરીને, ફાઈબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર નિશ્ચિત ગ્રેટીંગનો ઉપયોગ કરે છે, જે ફરતી મોટર્સની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે.આ સ્પેક્ટ્રોમીટરની કેન્દ્રીય લંબાઈ સામાન્ય રીતે 200mmની રેન્જમાં હોય છે, અથવા તે તેનાથી પણ નાની, 30mm અથવા 50mm સુધીની હોઈ શકે છે.આ સાધનો કદમાં અત્યંત કોમ્પેક્ટ છે અને સામાન્ય રીતે લઘુચિત્ર ફાઈબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર તરીકે ઓળખાય છે.
લઘુચિત્ર ફાઇબર સ્પેક્ટ્રોમીટર
લઘુચિત્ર ફાઇબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર તેની કોમ્પેક્ટનેસ, ખર્ચ-અસરકારકતા, ઝડપી તપાસ ક્ષમતાઓ અને નોંધપાત્ર લવચીકતાને કારણે ઉદ્યોગોમાં વધુ લોકપ્રિય છે.લઘુચિત્ર ફાઇબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટરમાં સામાન્ય રીતે સ્લિટ, અંતર્મુખ મિરર, ગ્રેટિંગ, CCD/CMOS ડિટેક્ટર અને સંકળાયેલ ડ્રાઇવ સર્કિટરીનો સમાવેશ થાય છે.તે હોસ્ટ કોમ્પ્યુટર (PC) સોફ્ટવેર સાથે ક્યાં તો USB કેબલ અથવા સીરીયલ કેબલ દ્વારા સ્પેક્ટ્રલ ડેટા સંગ્રહ પૂર્ણ કરવા માટે જોડાયેલ છે.
ફાઇબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર માળખું
ફાઈબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર ફાઈબર ઈન્ટરફેસ એડેપ્ટરથી સજ્જ છે, ઓપ્ટિકલ ફાઈબર માટે સુરક્ષિત કનેક્શન પૂરું પાડે છે.SMA-905 ફાઈબર ઈન્ટરફેસનો ઉપયોગ મોટા ભાગના ફાઈબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટરમાં થાય છે છતાં કેટલીક એપ્લિકેશનોને FC/PC અથવા બિન-માનક ફાઈબર ઈન્ટરફેસની જરૂર પડે છે, જેમ કે 10mm વ્યાસના નળાકાર મલ્ટી-કોર ફાઈબર ઈન્ટરફેસ.
SMA905 ફાઈબર ઈન્ટરફેસ (કાળો), FC/PC ફાઈબર ઈન્ટરફેસ (પીળો).પોઝિશનિંગ માટે FC/PC ઇન્ટરફેસ પર એક સ્લોટ છે.
ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ, ઓપ્ટિકલ ફાઈબરમાંથી પસાર થયા પછી, પ્રથમ ઓપ્ટિકલ સ્લિટમાંથી પસાર થશે.લઘુચિત્ર સ્પેક્ટ્રોમીટર સામાન્ય રીતે બિન-એડજસ્ટેબલ સ્લિટ્સનો ઉપયોગ કરે છે, જ્યાં સ્લિટની પહોળાઈ નિશ્ચિત હોય છે.જ્યારે, JINSP ફાઇબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર વિવિધ વિશિષ્ટતાઓમાં 10μm, 25μm, 50μm, 100μm અને 200μm ની પ્રમાણભૂત સ્લિટ પહોળાઈ ઓફર કરે છે અને વપરાશકર્તાની જરૂરિયાતો અનુસાર કસ્ટમાઇઝેશન પણ ઉપલબ્ધ છે.
સ્લિટ પહોળાઈમાં ફેરફાર સામાન્ય રીતે પ્રકાશ પ્રવાહ અને ઓપ્ટિકલ રીઝોલ્યુશનને અસર કરી શકે છે, આ બે પરિમાણો ટ્રેડ-ઓફ સંબંધ દર્શાવે છે.સ્લિટ પહોળાઈને સાંકડી કરો, ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન વધારે છે, તેમ છતાં ઓછા પ્રકાશ પ્રવાહના ભોગે.એ નોંધવું જરૂરી છે કે પ્રકાશ પ્રવાહને વધારવા માટે સ્લિટને વિસ્તૃત કરવાની મર્યાદાઓ છે અથવા તે બિનરેખીય છે.તેવી જ રીતે, સ્લિટ ઘટાડવામાં પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવા રીઝોલ્યુશન પર મર્યાદાઓ છે.વપરાશકર્તાઓએ તેમની વાસ્તવિક જરૂરિયાતો અનુસાર યોગ્ય સ્લિટનું મૂલ્યાંકન કરવું અને પસંદ કરવું આવશ્યક છે, જેમ કે પ્રકાશ પ્રવાહ અથવા ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશનને પ્રાધાન્ય આપવું.આ સંદર્ભમાં, JINSP ફાઇબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર માટે પ્રદાન કરવામાં આવેલ તકનીકી દસ્તાવેજોમાં તેમના અનુરૂપ રીઝોલ્યુશન સ્તરો સાથે સ્લિટ પહોળાઈને સંબંધિત એક વ્યાપક કોષ્ટકનો સમાવેશ થાય છે, જે વપરાશકર્તાઓ માટે મૂલ્યવાન સંદર્ભ તરીકે સેવા આપે છે.
એક સાંકડી ગેપ
સ્લિટ-રિઝોલ્યુશન સરખામણી કોષ્ટક
વપરાશકર્તાઓ, સ્પેક્ટ્રોમીટર સિસ્ટમ સેટ કરતી વખતે, સ્પેક્ટ્રોમીટરની સ્લિટ પોઝિશન પર સિગ્નલ પ્રાપ્ત કરવા અને ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે યોગ્ય ઓપ્ટિકલ ફાઇબર પસંદ કરવાની જરૂર છે.ઓપ્ટિકલ ફાઈબર પસંદ કરતી વખતે ત્રણ મહત્વપૂર્ણ પરિમાણો ધ્યાનમાં લેવા જરૂરી છે.પ્રથમ પરિમાણ એ મુખ્ય વ્યાસ છે, જે 5μm, 50μm, 105μm, 200μm, 400μm, 600μm અને 1mmથી વધુ મોટા વ્યાસ સહિતની શક્યતાઓની શ્રેણીમાં ઉપલબ્ધ છે.એ નોંધવું અગત્યનું છે કે કોર વ્યાસ વધારવાથી ઓપ્ટિકલ ફાઈબરના આગળના છેડે પ્રાપ્ત થતી ઊર્જામાં વધારો થઈ શકે છે.જો કે, સ્લિટની પહોળાઈ અને CCD/CMOS ડિટેક્ટરની ઊંચાઈ સ્પેક્ટ્રોમીટર પ્રાપ્ત કરી શકે તેવા ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોને મર્યાદિત કરે છે.તેથી, કોર વ્યાસ વધારવાથી સંવેદનશીલતામાં સુધારો થાય તે જરૂરી નથી.વપરાશકર્તાઓએ વાસ્તવિક સિસ્ટમ ગોઠવણીના આધારે યોગ્ય કોર વ્યાસ પસંદ કરવો જોઈએ.SR50C અને SR75C જેવા મૉડલમાં રેખીય CMOS ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને B&W Tekના સ્પેક્ટ્રોમીટર માટે, 50μm સ્લિટ કન્ફિગરેશન સાથે, સિગ્નલ રિસેપ્શન માટે 200μm કોર વ્યાસવાળા ઑપ્ટિકલ ફાઇબરનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.SR100B અને SR100Z જેવા મોડલ્સમાં આંતરિક વિસ્તારના CCD ડિટેક્ટર્સ સાથેના સ્પેક્ટ્રોમીટર માટે, સિગ્નલ રિસેપ્શન માટે 400μm અથવા 600μm જેવા જાડા ઓપ્ટિકલ ફાઇબરને ધ્યાનમાં લેવા યોગ્ય હોઈ શકે છે.
વિવિધ ઓપ્ટિકલ ફાઇબર વ્યાસ
ફાયબર ઓપ્ટિક સિગ્નલ સ્લિટ સાથે જોડાયેલું છે
બીજું પાસું ઓપ્ટિકલ ફાઇબર્સની ઓપરેટિંગ તરંગલંબાઇ શ્રેણી અને સામગ્રી છે.ઓપ્ટિકલ ફાઇબર સામગ્રીમાં સામાન્ય રીતે હાઇ-ઓએચ (ઉચ્ચ હાઇડ્રોક્સિલ), લો-ઓએચ (લો હાઇડ્રોક્સિલ), અને યુવી-પ્રતિરોધક ફાઇબરનો સમાવેશ થાય છે.વિવિધ સામગ્રીઓમાં વિવિધ તરંગલંબાઇ ટ્રાન્સમિશન લાક્ષણિકતાઓ હોય છે.હાઇ-ઓએચ ઓપ્ટિકલ ફાઇબરનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે અલ્ટ્રાવાયોલેટ/વિઝિબલ લાઇટ રેન્જ (યુવી/વીઆઇએસ)માં થાય છે, જ્યારે લો-ઓએચ ફાઇબરનો ઉપયોગ નજીકની-ઇન્ફ્રારેડ (એનઆઇઆર) શ્રેણીમાં થાય છે.અલ્ટ્રાવાયોલેટ શ્રેણી માટે, ખાસ યુવી-પ્રતિરોધક રેસા ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ.વપરાશકર્તાઓએ તેમની ઓપરેટિંગ વેવલેન્થના આધારે યોગ્ય ઓપ્ટિકલ ફાઈબર પસંદ કરવું જોઈએ.
ત્રીજું પાસું ઓપ્ટિકલ ફાઈબરનું ન્યુમેરિકલ એપરચર (NA) મૂલ્ય છે.ઓપ્ટિકલ ફાઇબરના ઉત્સર્જન સિદ્ધાંતોને કારણે, ફાઇબરના છેડામાંથી ઉત્સર્જિત પ્રકાશ ચોક્કસ વિચલન કોણ શ્રેણીમાં મર્યાદિત છે, જે NA મૂલ્ય દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.મલ્ટી-મોડ ઓપ્ટિકલ ફાઈબરમાં સામાન્ય રીતે સામાન્ય વિકલ્પો તરીકે 0.1, 0.22, 0.39 અને 0.5ના NA મૂલ્યો હોય છે.સૌથી સામાન્ય 0.22 NA ને ઉદાહરણ તરીકે લઈએ તો તેનો અર્થ એ છે કે 50 mm પછી ફાઈબરનો સ્પોટ વ્યાસ આશરે 22 mm છે, અને 100 mm પછી, વ્યાસ 44 mm છે.સ્પેક્ટ્રોમીટર ડિઝાઇન કરતી વખતે, ઉત્પાદકો સામાન્ય રીતે મહત્તમ ઉર્જા રિસેપ્શનની ખાતરી કરવા માટે ઓપ્ટિકલ ફાઇબરના NA મૂલ્યને શક્ય તેટલી નજીકથી મેચ કરવાનું વિચારે છે.વધુમાં, ઓપ્ટિકલ ફાઈબરનું NA મૂલ્ય ફાઈબરના આગળના છેડે લેન્સના જોડાણ સાથે સંબંધિત છે.સિગ્નલની ખોટ ટાળવા માટે લેન્સનું NA મૂલ્ય ફાઇબરના NA મૂલ્ય સાથે શક્ય તેટલું નજીકથી મેળ ખાતું હોવું જોઈએ.
ઓપ્ટિકલ ફાઇબરનું NA મૂલ્ય ઓપ્ટિકલ બીમના વિચલન કોણને નિર્ધારિત કરે છે
જ્યારે ઓપ્ટિકલ ફાઇબરનો ઉપયોગ લેન્સ અથવા અંતર્મુખ અરીસાઓ સાથે કરવામાં આવે છે, ત્યારે એનએ વેલ્યુ શક્ય તેટલી નજીકથી મેળ ખાતી હોવી જોઈએ જેથી ઉર્જાનું નુકસાન ટાળી શકાય.
ફાઈબર ઓપ્ટિક સ્પેક્ટ્રોમીટર તેમના NA (ન્યુમેરિકલ એપરચર) મૂલ્ય દ્વારા નિર્ધારિત ખૂણા પર પ્રકાશ મેળવે છે.જો ઘટના પ્રકાશનો NA તે સ્પેક્ટ્રોમીટરના NA કરતા ઓછો અથવા બરાબર હોય તો ઘટના સંકેતનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરવામાં આવશે.જ્યારે ઘટના પ્રકાશનું NA સ્પેક્ટ્રોમીટરના NA કરતા વધારે હોય ત્યારે ઊર્જાનું નુકસાન થાય છે.ફાઈબર ઓપ્ટિક ટ્રાન્સમિશન ઉપરાંત, ફ્રી-સ્પેસ ઓપ્ટિકલ કપ્લીંગનો ઉપયોગ પ્રકાશ સંકેતો એકત્રિત કરવા માટે થઈ શકે છે.આમાં લેન્સનો ઉપયોગ કરીને સમાંતર પ્રકાશને સ્લિટમાં ફેરવવાનો સમાવેશ થાય છે.ફ્રી-સ્પેસ ઓપ્ટિકલ પાથનો ઉપયોગ કરતી વખતે, મહત્તમ પ્રકાશ પ્રવાહ પ્રાપ્ત કરવા માટે સ્પેક્ટ્રોમીટરની સ્લિટ લેન્સના ફોકસ પર સ્થિત છે તેની ખાતરી કરતી વખતે, સ્પેક્ટ્રોમીટર સાથે મેળ ખાતા NA મૂલ્ય સાથે યોગ્ય લેન્સ પસંદ કરવા મહત્વપૂર્ણ છે.
ફ્રી સ્પેસ ઓપ્ટિકલ કપ્લીંગ
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-13-2023