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一、引言
北京卓立漢光儀器有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“卓立漢光"）是國(guó)內(nèi)*先的光電檢測(cè)儀器與精密機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)供應(yīng)商，自1999年成立以來(lái)，始終專(zhuān)注于光譜儀、拉曼/熒光光譜系統(tǒng)、精密位移臺(tái)等產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)。作為國(guó)*級(jí)專(zhuān)精特新“小巨人"企業(yè)，卓立漢光以“質(zhì)量*一、客戶優(yōu)先"為核心理念，通過(guò)自主研發(fā)突破技術(shù)壁壘，其SGM系列光纖光譜儀憑借高精度、高穩(wěn)定性及廣泛適用性，已成為科研與工業(yè)領(lǐng)域的重要工具。
本白*書(shū)旨在全面解析SGM系列光纖光譜儀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用場(chǎng)景及質(zhì)量保障體系，為行業(yè)用戶提供科學(xué)選型與應(yīng)用的參考依據(jù)。
二、SGM系列光纖光譜儀產(chǎn)品概述
SGM系列是卓立漢光針對(duì)紫外-可見(jiàn)-近紅外波段設(shè)計(jì)的高性能光纖光譜儀，覆蓋多型號(hào)以適應(yīng)不同需求。以SGM1700（近紅外）和SGM30系列（寬光譜）為代表，產(chǎn)品具備以下核心特性：
型號(hào) | SGM30（紫外-可見(jiàn)光） | SGM1700（近紅外） |
波長(zhǎng)范圍 | 190-1100nm | 900-1700nm |
探測(cè)器 | Hamamatsu CMOS 2048 pixels | Hamamatsu CCD 512 pixels -10°C制冷 |
分辨率 （@25um狹縫） | <1.5nm | <4nm |
信噪比 | 300:1 | 高動(dòng)態(tài)范圍模式:2000:1 高靈敏度模式:800:1 |
積分時(shí)間 | 10ms-65s | 10ms-120s |
雜散光 | <0.3%@625nm | <0.3%@1350nm |
線性度 | >99% | >99% |
1. 光譜范圍靈活：
o SGM1700：覆蓋900-1700nm近紅外波段，適用于液體化學(xué)濃度檢測(cè)、材料表征等場(chǎng)景。
o SGM30系列：波長(zhǎng)范圍200-1100nm，支持紫外至近紅外全譜段分析，適用于水質(zhì)檢測(cè)、激光標(biāo)定等應(yīng)用。
2. 高靈敏度與穩(wěn)定性：
o 采用制冷型探測(cè)器（如SGM1700的-10℃制冷設(shè)計(jì)），顯著降低熱噪聲，提升信噪比（最高達(dá)2000:1）。
o 光柵分辨率優(yōu)異（如SGM1700在1181nm處分辨率<4nm），滿足高精度光譜分析需求。
3. 緊湊便攜：
o 體積小巧（如SGM1700尺寸172×118×52mm，重量1.2kg），便于集成到實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)在線檢測(cè)系統(tǒng)。
三、核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. 制冷技術(shù)：
SGM系列采用芯片級(jí)內(nèi)制冷技術(shù)（如SGM1700的-10℃探測(cè)器），有效抑制熱漂移，確保長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性，尤其適用于在線成分分析與高動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)。
2. 高速數(shù)據(jù)采集：
支持最短積分時(shí)間10ms，滿足快速檢測(cè)需求，如工業(yè)流程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3. 模塊化設(shè)計(jì)：
提供可定制狹縫（10-200μm）、光柵及光纖接口（SMA905），適配多樣化的光學(xué)系統(tǒng)集成需求。
4. 智能化軟件支持：
配套軟件支持多模式觸發(fā)（軟件/外部觸發(fā)）、USB2.0高速通信及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理，兼容Windows系統(tǒng)，操作便捷。
5. 高分辨率與靈敏度
SGM 系列采用先進(jìn)的光學(xué)設(shè)計(jì)和高性能探測(cè)器，如 SGM1700 的信噪比在高動(dòng)態(tài)范圍模式下可達(dá)2000:1，高靈敏度模式下為800:1，動(dòng)態(tài)范圍分別為3000:1和1600:1，可精準(zhǔn)捕捉微弱光譜信號(hào)。
6. 寬波長(zhǎng)覆蓋與多模式檢測(cè)
不同型號(hào)覆蓋紫外到近紅外波段，支持透反射、吸收、熒光、拉曼等多種光譜測(cè)量模式。例如，SGM1700 可用于液體化學(xué)濃度測(cè)量、材料表征，而 SGM30 適用于一般紫外 - 可見(jiàn)光分析。
7. 穩(wěn)定可靠的性能
采用制冷型探測(cè)器（如 SGM1700 的 - 10℃制冷）、低噪聲電路設(shè)計(jì)和抗干擾結(jié)構(gòu)，確保在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性。積分時(shí)間范圍從10ms 到 120s，適應(yīng)不同光強(qiáng)條件下的快速或高精度測(cè)量。例如，SGM1700 在工業(yè)在線檢測(cè)中可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成分監(jiān)測(cè)，誤差控制在行業(yè)*先水平。
8. 便攜與集成化設(shè)計(jì)
部分型號(hào)（如 SGM30）體積小巧，重量輕，支持 USB 接口和電池供電，可集成到便攜式設(shè)備或生產(chǎn)線中。模塊化設(shè)計(jì)便于與光源、光纖探頭等附件組合，滿足多樣化應(yīng)用需求。例如，SGM30 的尺寸僅為手掌大小，適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和系統(tǒng)整合。
9. 智能化數(shù)據(jù)處理
配套軟件提供光譜采集、分析、存儲(chǔ)等功能，支持多變量化學(xué)計(jì)量學(xué)算法，可實(shí)現(xiàn)峰值識(shí)別等高級(jí)分析。部分型號(hào)內(nèi)置 CPU 和內(nèi)存，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和顏色參數(shù)計(jì)算，例如在食品檢測(cè)中可快速生成成分分析報(bào)告。
四、應(yīng)用領(lǐng)域與案例
SGM系列廣泛應(yīng)用于以下場(chǎng)景：
1. 科研與實(shí)驗(yàn)室
o 材料科學(xué)：半導(dǎo)體、納米材料、高分子材料的成分分析與結(jié)構(gòu)表征。例如， 光致發(fā)光光譜（PL）、激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）、分析太陽(yáng)能電池（如鈣鈦礦 / 硅異質(zhì)結(jié)）的光吸收特性、紅外光譜的結(jié)晶敏感峰（如聚乙烯的 1378 cm?1 處 CH?彎曲振動(dòng)）可定量結(jié)晶度。
o 化學(xué)與生物：化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)、生物分子熒光光譜分析。
2. 工業(yè)檢測(cè)
o 在線質(zhì)量控制：食品飲料、制藥、化工生產(chǎn)中的成分檢測(cè)與工藝優(yōu)化。某化工企業(yè)通過(guò) SGM1700 近紅外光譜儀實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上液體成分實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合智能算法優(yōu)化工藝參數(shù)，提升產(chǎn)品合格率 15% 以上。
o 新能源材料分析：SGM30 用于鋰電池電極材料的紫外 - 可見(jiàn)吸收光譜分析，助力研發(fā)高性能電池組件。
o 冶金與機(jī)械：金屬材料元素分析、等離子體監(jiān)控。
3. 醫(yī)療與生物醫(yī)學(xué)
o 臨床診斷：SGM30 用于血液成分分析，通過(guò)特定波長(zhǎng)吸收光譜快速檢測(cè)血紅蛋白、膽紅素等指標(biāo)。
o 藥物研發(fā)：SGM1700 在近紅外波段監(jiān)測(cè)藥物合成反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，優(yōu)化活性成分提取工藝。
4. 教育與教學(xué)
o 實(shí)驗(yàn)教學(xué)：SGM30 的便攜性支持戶外水質(zhì)檢測(cè)實(shí)踐，學(xué)生可通過(guò) USB 連接電腦實(shí)時(shí)分析光譜數(shù)據(jù)。
o 實(shí)踐教學(xué)：通過(guò)測(cè)量GaN 納米線的光致發(fā)光光譜（PL），演示光致發(fā)光原理（激發(fā) - 復(fù)合過(guò)程），分析主峰位置（對(duì)應(yīng)帶邊發(fā)光）與 In 摻雜引起的深能級(jí)發(fā)光峰（如黃帶發(fā)光，~550 nm）。
5. 環(huán)境監(jiān)測(cè)
o 水質(zhì)評(píng)估：某環(huán)保機(jī)構(gòu)采用 SGM 系列融合紫外 - 可見(jiàn)吸收光譜和熒光光譜，快速檢測(cè)湖泊水體的 COD、TOC 等有機(jī)物綜合指標(biāo)，有效評(píng)估污染程度。
o 大氣污染物分析：通過(guò)光纖探頭采集氣體樣本，SGM1700 可識(shí)別工業(yè)廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）成分。
6. 創(chuàng)新應(yīng)用：
o 與無(wú)人機(jī)集成的高光譜成像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)與地質(zhì)勘探。
五、質(zhì)量保障體系
卓立漢光通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量管理確保產(chǎn)品可靠性：
1. 國(guó)際認(rèn)證：
o 通過(guò)ISO 9001:2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)全流程標(biāo)準(zhǔn)化。
2. 可靠性測(cè)試：
o 實(shí)施MTBF（平均無(wú)*障時(shí)間）測(cè)試，工業(yè)級(jí)產(chǎn)品MTBF提升至5000小時(shí)，遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
3. 過(guò)程控制：
o 采用SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)，監(jiān)控關(guān)鍵指標(biāo)（如波長(zhǎng)準(zhǔn)確性、分辨率），降低返工率。
4. 售后服務(wù)：
o 提供定制化解決方案與快速響應(yīng)服務(wù)，覆蓋全國(guó)及海外市場(chǎng)（法國(guó)、波蘭等）。
六、未來(lái)展望
卓立漢光將持續(xù)投入研發(fā)，聚焦以下方向：
1. 技術(shù)升級(jí)
卓立漢光計(jì)劃進(jìn)一步提升 SGM 系列的分辨率、靈敏度和智能化水平，開(kāi)發(fā)集成 AI 算法的便攜式設(shè)備，實(shí)現(xiàn)光譜數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析與決策支持。同時(shí)，探索光譜與成像技術(shù)的融合，拓展空間分辨檢測(cè)能力。
2. 市場(chǎng)拓展
加大國(guó)際市場(chǎng)推廣力度，針對(duì)東南亞、歐洲等地區(qū)的工業(yè)檢測(cè)和科研需求，推出定制化解決方案。深化與高校、科研院所的合作，推動(dòng)光譜技術(shù)在新興領(lǐng)域（如量子材料、生物光子學(xué)）的應(yīng)用。
3. 可持續(xù)發(fā)展
響應(yīng)綠色制造理念，優(yōu)化產(chǎn)品能耗和材料選擇，降低環(huán)境影響。通過(guò)遠(yuǎn)程運(yùn)維和數(shù)據(jù)分析服務(wù)，提升客戶滿意度和設(shè)備使用效率。
七、關(guān)鍵名詞與參數(shù)解析
• 光譜范圍：儀器可檢測(cè)的光波長(zhǎng)區(qū)間，如SGM1700覆蓋900-1700nm，適用于近紅外物質(zhì)特征吸收峰分析。
• 光譜分辨率：指光譜儀分辨相鄰光譜峰的能力，通常由光柵線數(shù)、狹縫寬度和探測(cè)器像素密度決定。SGM1700 的分辨率 < 4nm@1181nm，意味著在 1181nm 波長(zhǎng)處可區(qū)分間隔小于 4nm 的兩個(gè)光譜峰。
• 信噪比（SNR）：信號(hào)與噪聲的強(qiáng)度比值，反映光譜儀的靈敏度。SGM1700在高動(dòng)態(tài)模式下可達(dá)2000:1，確保弱信號(hào)檢測(cè)精度。
• 積分時(shí)間：探測(cè)器積累光信號(hào)的時(shí)間，范圍從 1ms 到 120s，平衡檢測(cè)速度與靈敏度需求。
• 雜散光：非目標(biāo)波長(zhǎng)光的干擾強(qiáng)度，SGM系列<0.3%@1350nm，減少數(shù)據(jù)誤差。
• 動(dòng)態(tài)范圍：最大可測(cè)量信號(hào)與最小可檢測(cè)信號(hào)的比值。SGM1700 的動(dòng)態(tài)范圍為 3000:1，適用于光強(qiáng)差異較大的場(chǎng)景。
• 制冷型探測(cè)器
SGM1700 采用 - 10℃制冷型 InGaAs 探測(cè)器，通過(guò)降低熱噪聲提升穩(wěn)定性，尤其適用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)測(cè)量。
八、市場(chǎng)分析
1. 行業(yè)趨勢(shì)
全球光纖光譜儀市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì) 2025 年全球緊湊型光纖光譜儀市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到357 百萬(wàn)美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率6.4%，到 2031 年預(yù)計(jì)增長(zhǎng)至563 百萬(wàn)美元。中國(guó)市場(chǎng)因政策支持、工業(yè)升級(jí)和科研需求，成為重要增長(zhǎng)極，國(guó)產(chǎn)替代加速推進(jìn)。技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)包括高精度、小型化、智能化及多技術(shù)聯(lián)用（如拉曼 - 激光誘導(dǎo)擊穿光譜聯(lián)用）。
2. 競(jìng)爭(zhēng)格局
國(guó)際品牌如 Ocean Optics、Bruker 等占據(jù)高*市場(chǎng)，但卓立漢光憑借性價(jià)比優(yōu)勢(shì)和技術(shù)創(chuàng)新，在國(guó)內(nèi)市*份額逐步提升。例如，SGM 系列在近紅外檢測(cè)領(lǐng)域的性能對(duì)標(biāo)國(guó)際一線*牌，價(jià)格更具競(jìng)爭(zhēng)力。在高速光譜儀市場(chǎng)，卓立漢光已躋身全球主要廠商行列，展現(xiàn)出強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3. 政策與機(jī)遇
中國(guó) “十四五" 規(guī)劃強(qiáng)調(diào)高*儀器國(guó)產(chǎn)化，卓立漢光作為國(guó)*級(jí)專(zhuān)精特新 “小巨人" 企業(yè)，獲得政策支持和資金投入，推動(dòng)技術(shù)突破和市場(chǎng)拓展。此外，國(guó)家衛(wèi)健委等部門(mén)對(duì)食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的法規(guī)要求，進(jìn)一步拉動(dòng)了光纖光譜儀的市場(chǎng)需求。
九、結(jié)語(yǔ)
SGM 系列光纖光譜儀憑借高分辨率、寬波長(zhǎng)覆蓋和智能化設(shè)計(jì)等卓*的性能、廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和國(guó)產(chǎn)替代優(yōu)勢(shì)，已成為科研、工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的可靠工具。卓立漢光將繼續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為核心，持續(xù)提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，助力中國(guó)光譜分析技術(shù)的發(fā)展，為全球客戶提供更高效、精準(zhǔn)的高質(zhì)量解決方案。
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