Степень монохроматичности излучения на выходе спектрометра определяется полушириной линии выходного спектра FWHM (Full Width Half Maximum) и зависит от плотности штрихов (мм^-1) дифракционной решетки и диаметра входного оптического элемента (оптического волокна или щели). При выборе конфигурации спектрометра необходимо учитывать два обстоятельства:

Разрешение увеличивается при увеличении плотности штрихов дифракционной решетки за счет одновременного сужения рабочего спектрального диапазона и снижения интенсивности выходного сигнала;
Разрешение увеличивается при уменьшении диаметра входного оптического элемента (входной щели или оптического волокна) за счет снижения интенсивности выходного сигнала.

Как определяется приблизительное оптическое разрешение спектрометра (FWHM) в нанометрах?

1. Определите спектральный диапазон дифракционной решетки. Эту информацию вы можете найти в разделах:

2. Разделите длину спектрального диапазона дифракционной решетки на количество активных элементов детектора. Полученное значение есть дисперсия.

Дисперсия (нм/пиксел) = Спектральный диапазон дифракционной решетки / Количество активных элементов детектора

Ниже приведена таблица, содержащая информацию о количестве активных элементов детектора для различных моделей спектрометров и платформ.

Модель спектрометра	Количество активных элементов детектора
USB2000	2048
USB4000	3648
HR2000	2048
HR4000	3648
NIR256-2.1	256
NIR256-2.5	256
NIR512	512
QE65000	1044

3. Определите разрешающую способность элементов изображения (в пикселах)

В таблице, расположенной ниже, приведены значения разрешающей способности элементов изображения для различных размеров щели (или диаметра оптического волокна, если он является лимитирующим фактором). Входные апертурные щели имеют различную ширину и постоянную высоту (1000 мкм).

Модель спектрометра	Щель 5 мкм	Щель 10 мкм	Щель 25 мкм	Щель 50 мкм	Щель 100 мкм	Щель 200 мкм
USB2000	~3.0 пиксела	~3.2 пиксела	~4.2 пиксела	~6.5 пиксела	~12.0 пиксела	~24.0 пиксела
USB4000	~5.3 пиксела	~5.7 пиксела	~7.5 пиксела	~11.6 пиксела	~21.0 пиксела	~42.0 пиксела
HR2000	~1.5 пиксела	~2.0 пиксела	~2.5 пиксела	~4.2 пиксела	~8.0 пиксела	~15.3 пиксела
HR4000	~2.0 пиксела	~3.7 пиксела	~4.4 пиксела	~7.4 пиксела	~14.0 пиксела	~26.8 пиксела
NIR256	недоступно	~1.2 пиксела	~1.2 пиксела	~1.5 пиксела	~2.2 пиксела	~4.0 пиксела
NIR512	недоступно	~2.4 пиксела	~2.4 пиксела	~2.9 пиксела	~4.4 пиксела	~7.9 пиксела
QE65000	~2.0 пиксела	~2.2 пиксела	~2.6 пиксела	~3.3 пиксела	~4.7 пиксела	~8.9 пиксела

4. Определите оптическое разрешение (в нм)

Дисперсия (определенная в пункте 2) x значение разрешающей способности элементов изображения (определенная в пункте 3)

Пример: Определим оптическое разрешение спектрометра USB4000 с дифракционной решеткой №3 и щелью 10 мкм.

650 нм (ширина спектрального диапазона дифракционной решетки №3) / 3648 (количество активных элементов детектора, установленного в USB4000) = 0.18 нм/пиксел x 5.6 пикселов = 1.0 нм (FWHM)

Примечание: Значение округлено до десятой части.