ツェルニーターナー型の分光器構成

分光器に入力された光は以下の順番に各部品を通過していき、分光されスペクトル情報として確認ができます。

1. スリット

測定光を導入するための開口部です。光ファイバーから入力した光はスリット(スリットは縦1mm、横は指定スリット幅※)で切り取られます。開口の大きさは、波長分解能、スループットなどの光学的特性に大きな影響を与えます。

(※)オーシャンオプティクス社の分光器では5, 10, 25, 50, 100, 200 umのスリットが選択できます。またスリットはユーザーで交換可能となっています。

2. グレーティング(回折格子)

スリットを通った光はミラーによってグレーティングに反射します。グレーティングとは格子状のパターンによる回折を利用して干渉パターンを作るために使用される光学素子です。

分光器に使用されるグレーティングの刻線数の数により、分光範囲や分解能が決まります。

分光器のグレーティング選択例はこちらをご参照ください。

グレーティングイメージ

3. 2次光について

グレーティングは入射光に対して複数の回折光を生成します。高次光による影響を除去するためグレーティングに合わせたフィルタが用意されています。フィルタには、特定波長を透過するためにディテクタに取りつけるOFLVフィルタと、入射光をカットするためにスリット部に取り付けられるハイパスフィルタがあります。

リニアアレイディテクタ

4. ディテクタ(検出器)

グレーティングによって分光された光を受光する部品です。ディテクタに当たった光は電気情報として処理されスペクトル情報へと変換されます。

材質によって検出できる波長が異なり、またディテクタの画素数により感度や分解能が変わります。紫外可視近赤外領域の主な材料としては

Si(シリコン)；180-1100nm
InGaAs：900-2500nm
InfraTec(焦電センサ)：2-16um

などがあります。
オーシャンオプティクス社ではリニアCCD、C-MOS、電子冷却、裏面入射高感度、高速データ取得など用途に合わせたモデルを用意しています。