晶片級FT-IR光譜儀開啟智能應用新時代

2020-11-27 OFweek

近紅外光譜已經廣泛應用於科研、工業、農業、製藥以及食品安全等領域的定性及定量物質分析。然而近紅外光譜儀一直以來都因為體積大、價格高等問題限制了其在消費級產品中的應用。如今隨著MEMS和ASIC技術的發展，Si-Ware公司推出了世界上最小的晶片級傅立葉紅外光譜儀NeoSpectra Micro。這一突破不僅將紅外光譜儀的體積縮小到了指甲蓋大小的級別，也將產品價格降到了消費級產品可以接受的區間。NeoSpectra Micro的創新設計也必將在智能家居、智慧農業、可穿戴設備、健康監測等領域引領革命性的發展。

那什麼是傅立葉變換紅外光譜呢？

近紅外是介於可見光和中紅外之間的電磁輻射波，波長範圍0.76~2.5μm。每種物質分子由於其組成和結構的不同決定了其對近紅外光都有獨一無二的響應，即這一分子的紅外吸收光譜。傅立葉變換紅外光譜（簡寫為FT-IR）是對幹涉後的紅外光進行傅立葉變換來測定紅外光譜的光譜分析方法。傅立葉變換紅光譜具有高檢測靈敏度、高測量精度、高解析度、測量速度快、散光低以及波段寬等特點。

MEMS又是什麼黑科技？

微電子機械系統（MEMS）是基於晶片的電子機械元件。依託於半導體微細加工技術發展而來，並融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、矽微加工、非矽微加工和精密機械加工等先進的製作工藝。在過去的幾十年中，MEMS晶片為幾個行業帶來了革命性的變化，現在，MEMS晶片可以在眾多電子和光學設備中找到。

MEMS

FT-IR光譜儀是如何工作的？

傅立葉變換紅外光譜儀的核心是一個雙光束光學幹涉儀名叫邁克耳孫幹涉儀。 分束器將入射光束分成兩路：一束經透射到達動鏡，另一束經反射到達定鏡。兩束光分別經定鏡和動鏡反射再回到分束器，動鏡以一恆定速度作直線運動，因而經分束器分束後的兩束光形成光程差，產生幹涉。幹涉光在分束器會合後通過樣品池，通過樣品後含有樣品信息的幹涉光到打探測器，然後通過傅立葉變換對信號進行處理，最終得到紅外吸收光譜圖。

FT-IR + MEMS = NeoSpectra Micro

在NeoSpectra Micro 微型傅立葉紅外光譜儀中，所有光學和機械組件都集成在單個MEMS晶片上，從而實現晶片級FT-IR功能。 單片集成通過使用Si-Ware公司專有的矽集成微光系統技術（SiMOST）平臺來實現。

NeoSpectro Micro

NeoSpectra Micro產品性能


NeoSpectra Micro的應用領域

對於新產品開發我們可以提供的支持

為了支持用於更快速更便捷的基於NeoSpectra Micro 開發智能產品，我們特別推出了即插即用型的NeoSpectra Micro開發套件。

NeoSpectra Micro Development Kit

*在一塊PCB開發板上集成光學核心模塊

*光學核心模塊上面集成照明光源和自由光採集透鏡

*SPI通信接口及控制輸出

*可通過SPI直接與樹莓派微型電腦連接

*免費提供SpectroMOST軟體及SDK

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