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FERGIE全波长零像差光谱仪

FERGIE是一款高集成、零像差、内置低噪可制冷探测器的光谱仪。FERGIE具有独特设计的附件生态系统,包括简洁的光组合模块、激光光源、光纤和智能化设计的软件。


FERGIE紧凑型成像光谱仪可满足许多光谱范围的要求,具有高灵敏度低噪声的性能。 可以与多种设备集成使用,广泛应用于复杂实验。 例如,以往典型的拉曼光谱实验搭建需要几个小时才能完成,现在可以在不到90秒的时间内完成。FERGIE有0.16nm的光谱分辨率,相较于其他体型较大的光谱仪拥有较大的竞争力。Fergie得衍射极限成像使得它可用于高光谱成像和多通道光谱,波长覆盖范围从200-1100nm。




产品规格参数


型号

FER-SCI-BRX

FER-SCI-BX

芯片类型

PI独有的背照式,深耗尽,帧转移,eXcelon®,紫外镀膜

PI独有的背照式,帧转移,eXcelon®,紫外镀膜

芯片靶面

1024×256(1024×512包括帧转移存储区)

焦长

80.8

数值孔径

f/4

光谱分辨率(FWHM)

焦平面所有点为0.20-0.24nm

探测波长范围

400-1100nm VIS-NIR  200-1100nm UV-NIR

单次曝光波长范围

540nm@295g/mm光栅 268nm@600g/mm光栅135nm@1200g/mm光栅  通过旋转光栅可以扫描整个可用范围

空间分辨率

整个焦平面上38.5lp/mm@50%对比度

光栅支架

可互换,可旋转的单光栅塔轮

象散/慧差

在所有波长,光栅位置和整个焦平面都为0

狭缝

10,25,50,100,150,200,300,500μm; 3.3毫米高可互换的激光切割缝

波长精度*

0.26nm

波长重复精度*

0.13nm

制冷温度

–55°C(保证), –60°C(标准)

系统噪声

10e-rms @ 1MHz

垂直转移速率

5.6μsec/row to 35μsec/row

15.2μsec/row to 95μsec/row

光谱率(连续)

292光谱/秒

124光谱/秒

频谱速率

(动力学模式)

> 10,000光谱/秒

> 5000光谱/秒

非线性率

<1%@1MHz

软件可选增益

1.5e- / ADU,3e- / ADU(典型值)适用于所有ADC速率

尺寸

26.8cm x 18.0cm x 21.0cm (11”x 7”x 8”)




【量子效率曲线图】


image.png




【FERGIE匹配组件】


GERGIE匹配组件,简化实验过程中组件链接,使实验更加简便、快捷。

     

      特点:


   l 专为自由空间和光纤耦合而设计

   l 预对(添加更多CUBES后保持对齐)

   l 只需使用螺丝刀即可轻松安装

   l 兼容Thorlabs®30mm系统


     可添加列表:


CUBE 1:

聚焦

内置具有精确聚焦和平移调整的f/4消色差双透镜,每次都能将光线引入FERGIE的轴上。

CUBE 2:

785nm 拉曼滤光片

包含一个预先对准的Princeton Instruments二向色分束器(127cm-1edge),一个匹配的OD 6edge滤光片和一个内置的激光线滤光片。

CUBE 3:

样品室

含一个12.5mm试管的一个四口双透镜样品室,便于测量液相样品。适用于拉曼光谱、吸收光谱和荧光光 谱。

CUBE 4:

分束镜

包含精确对准的50:50、70:30或90:10分束器立方体。适用于在光路中引入目视摄像机、附加激光线或吸光度参考线。不需要校准,只是连接!

CUBE 5:

滤光片

包含一个可容纳四个1/2英寸直径过滤器的索引线性滑块。适用于插入顺序分选滤光片或者带通滤光片到你的光学设计里面。 


     

    FERGIE 配件列表:


Part Number

Description

FER-SCI-BX

FERGIE spectrograph: BX back-illuminated eXcelon sensor; CUBE1; SLIT; GRT

FER-SCI-BRX

FERGIE spectrograph: BRX back-illuminated, deep depletion eXcelon sensor;CUBE1; SLIT; GRT

FER-CAL-WL

Ne/Hg-Ar wavelength-calibration reference lamp

FER-CAL-QTH

QTH calibration lamp

FER-CUBE0

Basic CUBE: top/bottom plates for mounting optics

FER-CUBE1-UV

Focusing CUBE: optimized for UV (250–425 nm)

FER-CUBE1-VIS

Focusing CUBE: optimized for VIS (400 – 700 nm)

FER-CUBE1-NIR

Focusing CUBE: optimized for NIR (650 – 1050 nm)

FER-CUBE2-785

Raman Filter CUBE: laser line; dichroic; edge filters

FER-CUBE3

Sample Chamber CUBE: 2 lenses; 4 optical ports

FER-CUBE4-50

Beam Splitter CUBE: 50:50; non-polarizing

FER-CUBE4-70

Beam Splitter CUBE: 70:30; non-polarizing

FER-CUBE4-90

Beam Splitter CUBE: 90:10; non-polarizing

FER-CUBE5

Filter CUBE: 4-position linear slide for ½ inch OD filters

Lasers

FER-LAS-785

FERGIE wavelength-stabilized multimode laser

Fiberoptics

FER-PROBE-785RAM

FERGIE 785 nm Raman probe

FER-FIBER-LIN

FERGIE linear fiber array: fifty 50 µm fibers; 3 mm tall

FER-FIBER-BI-LIN

FERGIE bifurcated fiber to linear array: 1.5 x 2 mm tall

FER-FIBER-LAS

FERGIE FC/PC: 105 µm fiber for laser excitation

FER-FIBER-PTH

FERGIE FC/PC: 400 µm patch cable

FER-FP-VIS

FERGIE fiber port: couples VIS light into CUBES

FER-FP-NIR

FERGIE fiber port: couples NIR light into CUBES

Slits

FER-SLIT

FERGIE slit: 10, 25, 50, 100, 150, 200, 300, 500 µm; 3.3 mm tall

Gratings

FER-GRT

FERGIE grating: mounted and field replaceable; 295g/mm to 3600g/mm





※   无像差光学设计,完全没有彗形相差。

 FERGIE专有的光学设计可产生衍射极限图像,适用于从紫外到近红外波长的微光光谱应用。

※   集成TE冷却背照式CCD,制冷低至-55°C,允许长的积分时间来检测微弱的信号。

※   帧转移CCD架构,1 kHz的频率捕获光谱速率(合并10行)。

※   基于FPGA的内部定时发生器。

※   动力学光谱模式,拥有微秒时间分辨率。


【零相差设计】

image.png

image.png


>>点此下载产品手册: 

                                  FERGIE全波长零相差光谱仪.pdf


更多下载


【应用领域】


※   光谱分析

※   拉曼光谱

※   荧光光谱等




【实际应用案例】

1)FERGIE光谱仪,一款改变光谱测量方式的光谱仪!

“FERGIE体积非常小, 加上其模块化设计,与显微镜连用(光纤和空间光耦合)很方便。”

                                                                 ——谭平恒研究员,中国科学院半导体研究所

中国科学院半导体研究所的谭平恒教授的研究方向集中在二维层状材料及其相关异质结构,纳米碳材料和新型低维半导体材料的光学性质上。图1是谭平恒研究院使用FEIGIE搭建的显微拉曼光谱系统示意图。

      image.png

                             图1:基于FERGIE搭建的显微拉曼光谱系统


2显示了通过带有FERGIE系统的共焦拉曼光谱的自制微拉曼模块获得的石墨烯的一阶和二阶拉曼光谱。 实验中使用了氦氖激光器(632.8nm,10mW)。由于其焦距短,FERGIE可以在单次捕获中产生非常宽的光谱(> 5000 cm-1> 270nm,使用632.8nm激光和600 g/mm的光栅),这对于拉曼光谱仪都非常有用和荧光实验。 参见图3。


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                                    图2:石墨烯的一阶和二阶拉曼光谱


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                                 图3:FERGIE的单次采集的宽光谱范围图



谭平恒研究员使用仪器后现场回答的三个问题:

PI:FERGIE系统在您的实验室中的性能如何?

PHT:FERGIE的出色灵敏度得到了证实,它具有通过与自制的微型拉曼模块集成使用600g /mm,500nm闪耀光栅来检测石墨烯的G和2D模的拉曼光谱的能力,如图2所示。

PI:FERGIE的灵敏度与其他光谱仪相比如何?

PHT:FERGIE在专业拉曼光谱仪和手持式光谱仪之间架起了一座桥梁。 它可以在标准的科学实验室和现场工作站上工作。

PI:用FERGIE采集的光谱将如何帮助您的研究?

PHT:由于其无像差性能,FERGIE可以高灵敏度在每次捕获中检测非常宽光谱范围内的光致发光信号。 同时它足够灵敏,可以得到区分晶体结构的典型材料的拉曼光谱。


更多应用


光栅光谱仪原理


      光路介绍:所测量的光信号通过光纤或搭建的光路聚焦后,通过入口狭缝导入到光谱仪内部,进入的光信号首先通过准直镜打到光栅上,然后通过聚焦镜,反射到CCD靶面上。关于新产品IsoPlane系列在光路中引入了施密特纠正镜,能够有效的消除相差,提高光谱仪系统的分辨率及成像效果。如下图光路:


1.1 高分辨光栅光谱仪原理.jpg1.2 高分辨光栅光谱仪原理.png

更多论文

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