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作者： Pedro Gelabert，德州儀器（TI） 作為工程師和開(kāi)發(fā)人員，我們的工作就是找到一個(gè)將所有元件組合在一起的最佳方法。不管是對于摩天大樓、還是集成電路，內部工程結構都是決定是否能夠運轉良好的關(guān)鍵之一。但說(shuō)回來(lái)，又有誰(shuí)不曾幻想做個(gè)“破壞王”，把東西都拆開(kāi)來(lái)一探究竟呢？我們最初的與工程設計有關(guān)的記憶大部分都來(lái)自小時(shí)候把看起來(lái)復雜——甚至是昂貴——的東西拆得七零八落。 既然如此，我們就打算看一看DLP NIRscan Nano評估模塊（EVM）的內部構造，我們將用老辦法——拆開(kāi)它。 需要注意的是，任何對光引擎的拆解都會(huì )使NIRscan Nano EVM的保修失效。另外，去掉光引擎上的罩子會(huì )使灰塵和污垢聚集在光學(xué)器件上，從而影響到系統性能。此外，去掉上面的罩子會(huì )移動(dòng)光學(xué)器件、狹縫和探測器，導致這些元件錯位，從而需要廠(chǎng)家重新進(jìn)行對準和校準。而一旦拆除狹縫，則需要把InGaAs探測器和DLP2010NIR返廠(chǎng)進(jìn)行系統對準與校準。 總之一句話(huà)，這事兒不能在家里嘗試。 我們先來(lái)快速瀏覽一下�；贒LP的分光計用一個(gè)針對波長(cháng)選擇的數字微鏡器件（DMD）和單點(diǎn)探測器取代了傳統線(xiàn)性陣列探測器。通過(guò)按序打開(kāi)與特定波長(cháng)光相對應的一組鏡列，對應光線(xiàn)被指向探測器，并被捕獲。通過(guò)掃描DMD上的一組鏡列，可以計算出吸收光譜。 近紅外（NIR）光譜分析內的DLP技術(shù)可提供以下優(yōu)勢： • 與使用具有極小像素的線(xiàn)性陣列探測器相比，使用更大的單點(diǎn)1毫米探測器能實(shí)現更高性能。 • 使用單元探測器和低成本光學(xué)器件能幫助實(shí)現更低的系統成本。高分辨率DMD使得定制圖形能夠補償每一個(gè)單獨系統的光學(xué)失真。 • 更大信號的捕獲不僅得益于DMD相比傳統技術(shù)更大的光展量（etendue），而且也受益于其快速、靈活、以及可編程的顯示模式及光譜濾波器設計。 • 借助可編程顯示模式，DLP分光計能夠： o 通過(guò)控制一個(gè)鏡列中的像素數量來(lái)改變到達探測器的光的強度。 o 通過(guò)控制鏡列的寬度來(lái)改變系統的分辨率。 o 通過(guò)使用一組Hadamard圖形完成在一個(gè)圖形內捕捉多個(gè)波長(cháng)的光。然后，單獨的波長(cháng)數據可通過(guò)解碼獲取。每個(gè)模式內打開(kāi)DMD像素數量的50%，從而將比上面提到的列掃描方式獲取的更強的信號引至探測器。 o 使用定制光譜濾波器來(lái)選擇需要的特定波長(cháng)。 目前，DLP NIRscan Nano EVM軟件支持可變分辨率和Hadamard圖形。暫不支持可變強度和定制光譜濾波器。 在以下這幅圖片中，你可以看到DLP NIRscan Nano EVM的主要組件： 
拿掉光引擎罩子后，可以看到DMD和探測器電路板：
現在，如果我們拿掉反射式模塊，你可以看到狹縫：
現在，我們已經(jīng)可以對這個(gè)器件“一覽無(wú)余”了，讓我們來(lái)看一看它是如何對光進(jìn)行操縱的。 從樣本上反射回的光被采集鏡頭所搜集，并且通過(guò)輸入狹縫聚焦在光引擎上。所選擇的狹縫尺寸能夠平衡波長(cháng)分辨率和分光計的信噪比（SNR）。這個(gè)分光計使用一個(gè)長(cháng)寬分別為1.69毫米 x 25微米的狹縫。通過(guò)狹縫的光在第一組鏡頭上校準，通過(guò)一個(gè)885納米長(cháng)的波通濾波器，然后打在一個(gè)反射光柵上。這個(gè)與聚焦透鏡組合在一起的光柵將光源色散為構成它的連續波長(cháng)（多色光線(xiàn)）。聚焦透鏡將狹縫圖像展開(kāi)在DLP2010NIR DMD上。這個(gè)狹縫圖像的不同波長(cháng)水平分布在DLP2010NIR DMD上。光學(xué)系統將900納米的波長(cháng)成像在DMD的一端上，將1700納米的波長(cháng)成像在另一端上，而在中間按順序散開(kāi)所有其它波長(cháng)。
今天我們找了個(gè)借口把這個(gè)器件拆開(kāi)來(lái)仔細地看了看。如需獲得與DLPNIRscan Nano EVM有關(guān)的更多信息，請參考DLP NIRscan Nano用戶(hù)指南。 |
