۲۲/۰۳/۰۳چکیده
طیف‌سنج‌ها وسیله‌ای کلیدی در تحقیقات علمی مدرن و کاربردهای صنعتی هستند. برای گسترش بیشتر دامنه کاربردهای آنها، محققان یک طیف‌سنج دو کاناله پیشنهاد داده‌اند که شامل هشت زیرشبکه است و جایگزین قطعات متحرک مکانیکی مورد استفاده در طرح‌های سنتی می‌شود. دو مجموعه از طیف‌های چهارگانه برای پراش و تصویربرداری به ترتیب در صفحه کانونی بالا و پایین دوربین Dhyana 90A استفاده می‌شوند. بازده کوانتومی دوربین در طول موج ۴۰۰ نانومتر حدود ۹۰٪ است. علاوه بر مزایای مقرون به صرفه سیستم طیف‌سنجی، طراحی جمع و جور طیف‌سنج امکان اندازه‌گیری همزمان چندین طیف را فراهم می‌کند.
شکل 1. تصویر شماتیک از سیستم طیف‌سنج. (الف) S1 و S2 دو شکاف نوری مستقل هستند. G1 و G2 دو مجموعه توری هستند که هر کدام از 4 زیرتوری تشکیل شده‌اند. خطوط طیفی 4 تا شده از G1 و G2 با وضوح بالا به ترتیب در قسمت‌های بالایی و پایینی صفحه کانونی آشکارساز آرایه BSI-CMOS تصویربرداری می‌شوند. (ب) یک مجموعه از عناصر نوری (S1، G1، آینه‌های 1 و 2 و مجموعه فیلتر F) به گونه‌ای چیده شده‌اند که خطوط طیفی کانال 1 در قسمت بالایی صفحه کانونی آشکارساز BSI-CMOS D تصویربرداری شوند. موقعیت‌های خاکستری رنگ نشان داده شده در F1 و F2 در (الف) خالی هستند (بدون فیلتر)
شکل 2 عکسی از طیف‌سنج فشرده ساخته شده مطابق با طرح پیشنهادی
تحلیل فناوری تصویربرداری
با این حال، طیف‌سنج‌ها در برخی موقعیت‌ها نیاز به اندازه‌گیری بیش از یک سیگنال نوری به طور همزمان دارند. اندازه‌گیری آشکارسازهای مرسوم در فواصل زمانی مختلف، از خطاهای مرتبط با زمان یا خطاهای ناشی از تغییر مسیرهای نور رنج می‌برد. و استفاده از آشکارسازهای مختلف برای دستیابی به بازده کوانتومی یکسان با شرایط محیطی مختلف دشوار است. بنابراین، برای غلبه بر این مشکلات، محققان یک طیف‌سنج فشرده جدید مبتنی بر Dhyana 90A را مطالعه می‌کنند. Dhyana 90A دارای طیف‌سنج طیفی وسیع (طول موج تشخیص 200-950 نانومتر)، نرخ فریم بالا (24 فریم در ثانیه)، وضوح بالا (بهتر از 0.1 نانومتر در هر پیکسل) و محدوده دینامیکی بالای 16 بیتی است. امید است این استفاده از یک آشکارساز آرایه‌ای BSI-CMOS دو بعدی پیشرفته که توسط چندین کانال طیفی به اشتراک گذاشته شده است، نشان‌دهنده روند آینده توسعه طیف‌سنج‌های پیشرفته باشد.
منبع مرجع
زنگ کی وای، یائو وای، هو ای تی، جیانگ ای کیو، ژنگ وای ایکس، وانگ اس وای، ژائو اچ بی، یانگ وای ام، یوشی او، لی وای پی، لینچ دی دبلیو، چن ال وای. یک طیف سنج با کارایی بالا با دو کانال طیفی که آشکارساز BSI-CMOS یکسانی را به اشتراک می‌گذارند. Sci Rep. 2018 Aug 23;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
