中红外（MIR）光谱技术通常在工业和研究领域有着广泛的应用。常常被用来气体、液体和固体的非接触式表征，以及近红外光源，特别是激光的表征。

NLIR的中红外光纤光谱仪基于一种新的测量方案，将中红外光上转换为近可见光。硅基近可见光探测器，例如CCD，在探测率、速度和噪声方面远远优于中红外光探测器。

因此，NLIR上转换技术带来的优势和特点为中红外光探测引进了新范式。

现有的两种版本灵敏度均为-80 dBm/nm或更高，预估最大全谱读出率为130 kHz。因此，光谱仪能够以小于10µs的时间分辨率表征光源（激光）并测量化学反应过程中的光谱信号。

一、表征及特点

高灵敏度：高检测率允许检测低至10 pW/nm的信号

优良分辨率：2048像素探测器使得仪器在整个带宽中的分辨率为6 cm-1

坚固耐用：没有活动部件意味着对振动的敏感性低

良好的线性度：硅基探测器的响应线性度非常高

高测试速度：高达400赫兹的全频谱读出率。可定制高达130 kHz的频率

低噪声：上转换和CCD探测器的结合极大地避免了热辐射噪声

通用性：曝光时间具有五个数量级

二、参数

a、使用100um光纤输入，最低可至3cm-1

b、S2050-130K型号仪器通过跟踪获得的光谱，可增加有效曝光时间

c、最小曝光时间

d、可定制空间光输入方式

三、应用

1. ns脉冲激光表征

2. 低功率中红外光源检测

3. 气体探测

4. 化学动力学测试

5. 差分吸收激光雷达

……

四、40kHz单脉冲测量

使用80 kHz全谱读出率测量来自带宽约为3.5µm–4.2µm、重复频率为40 kHz的超连续光源的2 ns脉冲的单脉冲。在图中，

（a）显示了12毫秒数据采集的原始数据，

（b）40 kHz重频和80 kHz采样中，每隔一个读出为空时的放大图，

（c）显示了10个原始连续光谱。到目前为止，光谱的波动主要来源于光源的噪声。

测量结果表明，S2050-130k光谱仪可以很容易地用来表征红外激光或其它动态事件。

五、塑料的透射测试

在50µm聚苯乙烯（PS）薄膜和800µm聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜的透射率测量中，使用了30 W的硅碳棒作为光源。S2050-400光谱仪的曝光时间设置为20ms，只采谱一次（未对数据进行平均或平滑处理）。

对于塑料识别或厚度分析，在计算机算法的帮助下，曝光时间更短，因此采集速度更快。

六、光学薄膜透过率测试

使用30 W的硅碳棒作为光源测量光学涂层的透射率：用于3.7–4.5µm的Ge带通滤波器（BPF）和涂有1064 nm高反射和2.1–4.5µm高透射率的YAG反射镜。S2050-400光谱仪的曝光时间设置为20 ms，单次采谱（未对数据进行平均或平滑处理）。

此类测量用于涂层质量控制，甚至用于生产监控。

七、光纤反射探头测量

光纤反射探头是具有光纤耦合输入和输出的衰减全反射（ATR）晶体。

在本次测量中，来自30 W 硅碳棒的光被耦合到输入光纤，输出光纤连接到S2050-400光谱仪。

首先在空气中使用ATR探针进行参考，随后将探针分别插入水中、丙烷-2-醇和葵花籽油中，生成这些吸收曲线。均为单次采谱，曝光时间为100ms，通过高斯滤波对数据进行平滑处理。

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