深度“解剖”奥秘的德州仪器DLP NIRscan Nano模块

来源：杏彩体育官网app    发布时间：2025-04-16 10:09:14

  NIRscan Nano评价模块(EVM)的硬件及光引擎解说清楚，网友拆解了一个前期由Coretronic公司出产的模块。必需求分外留意的是，任何对光引擎的拆解会使NIRscan Nano EVM的保修失效。别的，去掉光引擎上的罩子会使尘埃和尘垢集合在光学器材上，从而影响到体系功能。此外，去掉上面的罩子会移动光学器材、狭缝和探测器，使这些元件错位，需求厂家从头进行对准和校准。假如撤除了狭缝，将需求把InGaAs探测器和

  咱们先来快速阅读一下。如下图所示，根据DLP的分光计运用数字微镜器材 (DMD)和单点探测器替代了传统线性阵列探测器。经过按次序翻开与特定波长光相对应的一组镜列，对应光线被指向探测器，并被捕获。经过扫描DMD上的一组镜列，可以计算出吸收光谱。要取得与DLP分光计完成方法相关的更多细节，请参阅DLP分光计规划留意事项 。

  与具有极小像素的线性阵列探测器比较，运用更大的单点1mm探测器，它能完成更高功能。

  经过运用单元探测器和低本钱光学器材，它能完成更低的体系本钱。高分辨率DMD使得定制图形可以补偿每一个独自体系的光学失真。

  可以捕获更大信号不只得益于比较传统技能，DMD具有更大的光学扩展量(etendue)，而且也获益于其快速、灵敏、以及可编程的显现形式及滤波器规划。

  运用一组Hadamard图形来在一个形式内捕捉多个波长的光。然后，独自的波长数据可经过解码获取。每个形式内翻开DMD像素数量的50%，将比上面说到的列扫描方法取得更强信号引至探测器/

  当时，DLP NIRscan Nano软件支撑可变分辨率和Hadamard图形。不支撑可变强度和定制光谱滤波器。光谱滤波器的示例请见SPI论文：由Eric Pruett编撰的德州仪器(TI) DLP近红外分光计的最新开发完成了下一代嵌入式细巧、便携式体系。

  OPA2376转阻低噪声扩大器：将InGaAs探测器到ADC的信号扩大。

  TMP006热电偶传感器：丈量InGaAs探测器体系的环境和温度。这些值在每次扫描时被捕获。

  REF5025：低噪声、极低漂移、高精度电压基准，它为转阻扩大器和ADC供给2.5V基准。

  一旦将光引擎的罩子拿掉，你就能清楚看到以下的光学组件。准直镜头和波通滤波器在前两张照片中所示的金属薄片的下方。为了让你看到体系的悉数光学器材，我现已将这个金属薄片撤除。

  在这幅图中，我现已在来自样品的输入反射光上添加了符号(黄色箭头)。漫反射自样品的光在收集镜头上集合，而且经过输入狭缝聚集在光引擎上。狭缝的巨细设定平衡了波长分辨率以及分光计信噪比的考量这个分光计运用宽度为25m、长度为1.69mm的狭缝。经过狭缝的光在第一组镜头上校准，经过一个885nm长的波通滤波器，然后打在一个反射光栅上。这个与聚集透镜组合在一起的光栅将光源色散为接连波长(多色光线)。聚集透镜将狭缝图画展开在DLP2010NIRDMD上。这个狭缝图画的不同波长水平散布在DLP2010NIR DMD上。这个光学体系将900nm波长成像在DMD的一端上，将1700nm波长成像在另一端上，而在两头中心按次序散开一切其它波长。

  当挑选将特定的DMD镜列翻开时，或歪斜到+17方位时，所选镜列反射回来的光线在引导下，经过收集光学器材，抵达单像素InGaAs探测器(黄色光线)。一切其它DMD镜列被设置为封闭、或许歪斜至-17方位上，使未选中的波长的光线转向光引擎的底部，并远离探测器光途径，这样的话，就不会搅扰所选波长的丈量了。

  为了在狭缝方位、光栅视点和DMD 方位上答应机械公役，DLP NIRscan Nano的狭缝图画投到DMD上时，在长度方向上每边欠掩盖10%而在高度方向上每边过掩盖10%，这就使DMD上每个像素列对应约为(1700 - 900nm)/(854 * 0.8像素) = 1.17nm。制作时，在波长与它们在DMD上的镜列方位之间进行校准。因为DMD镜列的数量一般不是所需波长组数量的整数倍，DLP NIRscan Nano在整个扫描期间坚持镜列的宽度不变，依照所需波长组数量的步长在DMD上移动。