22/03/03Abstrait
Les spectromètres sont un outil essentiel de la recherche scientifique moderne et des applications industrielles. Afin d'élargir leur champ d'application, les chercheurs ont proposé un spectromètre à double canal intégrant huit sous-réseaux, remplaçant ainsi les pièces mécaniques mobiles des conceptions traditionnelles. Deux séries de spectres quadruples sont utilisées pour la diffraction et l'imagerie, respectivement dans les plans focaux supérieur et inférieur de la caméra Dhyana 90A. Le rendement quantique de la caméra à 400 nm est d'environ 90 %. Outre les avantages économiques du système spectroscopique, la conception compacte du spectromètre permet la mesure simultanée de plusieurs spectres.
Fig. 1. Schéma du système spectrométrique. (a) S1 et S2 sont deux fentes optiques indépendantes. G1 et G2 sont deux ensembles de réseaux, chacun composé de quatre sous-réseaux. Les raies spectrales quadruples de G1 et G2 sont reproduites en haute résolution sur les parties supérieure et inférieure, respectivement, du plan focal du détecteur matriciel BSI-CMOS. (b) Un ensemble d'éléments optiques (S1, G1, miroirs 1 et 2, et ensemble de filtres F) est disposé de telle sorte que les raies spectrales du canal 1 soient reproduites sur la partie supérieure du plan focal du détecteur BSI-CMOS D. Les positions grises représentées en F1 et F2 en (a) sont vides (sans filtres).
Fig 2 Photographie du spectromètre compact construit conformément à la conception proposée
Analyse de la technologie d'imagerie
Cependant, dans certaines situations, les spectromètres doivent mesurer simultanément plusieurs signaux lumineux. Les mesures conventionnelles effectuées à différents intervalles de temps par détecteur sont sujettes à des erreurs temporelles ou induites par des trajets lumineux variables. De plus, il est difficile d'utiliser différents détecteurs pour obtenir la même efficacité quantique dans des conditions environnementales différentes. Pour surmonter ces difficultés, les chercheurs ont donc étudié un nouveau spectromètre compact basé sur le Dhyana 90A. Ce dernier présente une large gamme spectrale (longueur d'onde de détection de 200 à 950 nm), une fréquence d'images élevée (24 images par seconde), une haute résolution (supérieure à 0,1 nm/pixel) et une plage dynamique élevée de 16 bits. L'utilisation d'un détecteur matriciel BSI-CMOS bidimensionnel avancé, partagé par plusieurs canaux spectraux, promet de représenter une tendance future du développement de spectromètres avancés.
Source de référence
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Un spectromètre haute performance avec deux canaux spectraux partageant le même détecteur BSI-CMOS. Sci Rep. 23 août 2018 ; 8(1) : 12660. doi : 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID : 30139954 ; PMCID : PMC6107652.
