2003년 3월 22일추상적인
분광기는 현대 과학 연구 및 산업 응용 분야의 핵심 장치입니다. 연구진은 분광기의 응용 범위를 더욱 확장하기 위해 기존 설계에 사용되던 기계적 구동 부품을 대체하는 8개의 부격자(subgrating)를 통합한 이중 채널 분광기를 제안했습니다. Dhyana 90A 카메라의 상단 및 하단 초점면에서 각각 회절 및 이미징을 위해 두 세트의 4중 스펙트럼이 사용됩니다. 400nm에서 카메라의 양자 효율은 약 90%입니다. 분광 시스템의 비용 효율적인 장점 외에도, 분광기의 콤팩트한 디자인은 여러 스펙트럼을 동시에 측정할 수 있도록 합니다.
그림 1 분광기 시스템의 개략도. (a) S1과 S2는 두 개의 독립적인 광학 슬릿입니다. G1과 G2는 각각 4개의 부격자로 구성된 두 세트의 격자입니다. G1과 G2에서 나온 4개의 접힌 스펙트럼 선은 각각 BSI-CMOS 어레이 검출기의 초점면 상단과 하단에 고해상도로 결상됩니다. (b) 한 세트의 광학 소자(S1, G1, 거울 1과 2, 필터 세트 F)는 채널 1의 스펙트럼 선이 BSI-CMOS 검출기 D의 초점면 상단에 결상되도록 배치됩니다. (a)에서 F1과 F2에 표시된 회색 부분은 필터가 없는 빈 공간입니다.
그림 2 제안된 설계에 따라 제작된 소형 분광기의 사진
영상기술 분석
그러나 분광기는 경우에 따라 동시에 두 개 이상의 광 신호를 측정해야 합니다. 기존의 검출기 측정은 서로 다른 시간 간격에서 수행될 경우 시간 관련 오류 또는 광 경로 변경으로 인한 오류가 발생할 수 있습니다. 또한 서로 다른 검출기를 사용하여 서로 다른 환경 조건에서 동일한 양자 효율을 구현하는 것은 어렵습니다. 따라서 이러한 어려움을 극복하기 위해 연구진은 Dhyana 90A를 기반으로 하는 새로운 소형 분광기를 연구합니다. Dhyana 90A는 넓은 스펙트럼 범위(200-950nm 검출 파장), 높은 프레임 속도(초당 24프레임), 고해상도(픽셀당 0.1nm 이상), 16비트 고동적 범위를 특징으로 합니다. 여러 스펙트럼 채널이 공유하는 고급 2차원 BSI-CMOS 어레이 검출기를 사용하는 이러한 방식은 고급 분광기 개발의 미래 트렌드를 대표할 것으로 기대됩니다.
참고 출처
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. 동일한 BSI-CMOS 검출기를 공유하는 두 개의 분광 채널을 갖춘 고성능 분광기. Sci Rep. 2018년 8월 23일;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
