透射光谱仪如何提升光通量？

在拉曼等弱信号检测场景中，光通量直接决定信噪比与积分时间。透射式光谱仪之所以能显著提升光通量，并非依赖单一部件的改良，而是从光栅衍射效率与系统收光能力两个环节同时减少光损失。具体可从以下三个层面理解。

光栅层面：VPH 透射光栅的衍射效率显著高于反射式光栅

反射式闪耀光栅在闪耀波长处的峰值效率通常在 60%–80%，但偏离闪耀波长后会快速衰减；全息反射光栅的效率则往往更低。而透射式 VPH（体相位全息）光栅刻蚀在熔融石英基底中，背面镀增透膜，固有透射率接近 90%。更关键的是，VPH 光栅的槽形可以在占空比和刻蚀深度两个维度上优化，因此能在较宽的波长范围内维持高衍射效率。

VPH光栅衍射效率曲线

系统层面：高数值孔径（NA）让光纤收集到的光更多进入光谱仪

光通量不仅取决于光栅效率，还取决于光谱仪能“接住”多少来自光纤的光。鉴知 ST 系列透射光谱仪的数值孔径达到 0.25，而常规反射式光谱仪的 NA 通常在 0.1–0.15 之间。更大的 NA 意味着光谱仪能更充分地收集光纤输出的发散光，减少光在入射端的逸散损失。

鉴知技术ST系列透射光谱仪

光路层面：透射结构避免了反射式光路的多次反射损耗

传统 C-T 反射式光路依赖多片反射镜转折光路，每一次反射都伴随一定损失。透射式光路以透镜和透射光栅为核心，光路更直接，配合“零像差设计”减少了几何像差导致的光斑弥散。虽然透镜表面也存在菲涅尔反射（单面约 4%），但增透镀膜可将这一损失大幅压低，且 VPH 光栅本身无金属吸收、低散射的特性进一步减少了非目标光损耗。

综合来看，透射式光谱仪的光通量优势是“光栅高衍射效率 + 高 NA 收光 + 少反射损耗”三者叠加的结果。对于拉曼这类信号极弱（仅为激发光的 10⁻⁶ 至 10⁻⁹）的应用，这一优势直接转化为更高的信噪比和更短的积分时间，而非单纯的参数好看。