【仪器使用技巧】Mozza光谱仪的使用方法
Mozza是一台基于声光调制进行波长选择的新型光谱仪。其内部的分光元件不是传统光谱仪中的光栅或棱镜结构，而是一个基于TeO2晶体声光调制作用的带通滤波器(Acousto-optic Tunable Filter, AOTF)。
通过控制加载在晶体上的声波频率来选择该窄带滤波器的中心频率。因而，通过扫描声波频率，可以选出入射光束的不同频率成分，用探测器记录其光学强度值。最后将声波频率重建为光频率，从而得到完整的入射光光谱。
由于Mozza的大测量范围(1-5um)和高分辨率等优点，它越来越成为红外光谱研究中的一个不可或缺的测量仪器。
这里以测量3.9um，1kHz的红外光为例，对Mozza的使用方法做个总结介绍。希望可以为未使用过Mozza的新用户和没有更新软件的老用户提供参考。
Step1: 安装软件
安装最新版本setup-mozza-360-r241.exe，按照说明书及软件安装向导安装，这里就不详细介绍了。
Step2：连接线路
Mozza的线路很简单，一共只有3根。即电源线，接地线，外触发线。但是，有一点必须要注意。
若用外触发模式，重复频率frep需≤640kHz，Mozza只识别电平为5V TTL的触发信号，故应把触发电平转为5V。笔者尝试过Master Clock输出的~4.3V电平也可以触发Mozza；
Step3：准备光路
1.Mozza内部分光元件是声光晶体，该晶体只对S偏振敏感。所以必须将待测光转为S偏振。
2.调节入射光沿台面某条直线，且水平。高度为Mozza入光口高度；
3.用反射镜将弱能量的光导入到Mozza的入射狭缝中。
Step4：打开仪器和软件
1.打开Mozza背部面板电源开关，会发现该面板上有3个灯。其中最右边是红灯且闪烁，这表示MCT光电二极管正在降温，30秒~1分钟后降温结束，红灯消失。请耐心等待；
2.打开软件，检查软件状态，如图1：
图1. Mozza运行状态
若Step2中外触发信号不符合规定，则软件无法识别外触发信号，面板会出现黄色警告“NO EXTERNAL TRIGGER”。若无警告闪烁，且状态栏显示目前的外触发信号，如图为1000 Hz，则外触发信号正常。
3.采集光谱
A）放光，点击软件上【start】按钮。则在软件界面右侧出现Raw reference，如图2. 该信号即为上节“Mozza光谱仪基本原理”中入射光经分束片反射直接被MCT采集到的信号。该信号反映了入射光的强度。微调Mozza的方位或入射光的方向，使该Raw reference信号最大，此时说明待测光正确沿设计光路进入Mozza。若出现警告“RAW REFERENCE SATURATION”，则用衰减片减弱入射光的强度。调整好光的入射方向后，【stop】。
图2. 正常工作模式
B）外触发设置
【高级设置栏】，选取外触发模式【EXTERNAL】，如图2。
点击菜单栏的【Operation】，打开【Trigger Wizard】，如图3。
将【Trigger Wizard】中的Wavelength选为中心波长，这里为4um；
对KHz的光，Trigger delay可以直接由Mozza软件读取，即点击【OPT】按钮，如本例中，Trigger delay自动获取为959us，此功能使新软件新增的功能，极大的方便了用户，简洁了软件的使用难度。
此时，开始扫描后可以准确捕获待测脉冲的光谱；
但是，此时的Trigger delay设置并没有结束，请务必严格按照以下步骤继续设置。
C）精确进行外触发设置
在【Trigger Wizard】的图表中，改变左右纵轴的范围，直到出现如图3(a)所示的两个曲线。蓝线代表Raw reference，橙线代表Raw Signal。垂直的红线和红色箭头代表取样位置。
精确改变Trigger delay的位置，使红线处在蓝线和橙线的最大值处。如图3(a)和(b)中分别是正确的和错误的示范。错误的情形图3(b)会使测得的光谱畸变和信噪比降低。
注意：在外触发模式中，【Trigger Wizard】中的【OPT】功能，只适合与高重频模式，即1kHz≤frep≤25kHz。对于低重复频率，可以手动选取。
在外触发模式中，如果重频frep≤1kHz，必须使触发信号提前40us于待测光脉冲；如果重频frep≥1kHz，必须使触发信号与待测光脉冲同时到达。
图3. 正确(上)和非正确(下)的外触发延时设置
D）适当在基本设置栏修改扫描范围【start】/【stop】，扫描步长【step】，单位【um/cm-1/THz】，平均数【averages】，开始扫描。这样可以获得准确且信噪比高的光谱。如图2.
4.扫描结束，保存光谱。
可能遇到的问题：
1.若在扫描面板上无法捕捉到信号，可以按以下步骤进行：
A）首先，检查待测光束的偏振，Mozza必须使用S偏振；
B）检查待测光的位置和方向，是否平行入射到Mozza狭缝中；
C）待测光的波长不在扫描显示范围内；
D）检查触发信号，可能使触发信号与待测光信号不同步，故Mozza无法抓取待测光光谱信息。
该过程可以用以下方法确定：将Mozza运行模式改为内触发1kHz模式或更高，扫描步长改小，扫描平均数 改大，开始扫描，若出现以下现象，如图4，说明上述A) B) C)均没有问题，直接用外触发模式，去【trigger setup】处修改”trigger delay”即可。
2.若仪器使用过程中出现黄色警告：
A）”NO EXTERNAL TRIGGER” 无法读取外触发信号，可能是触发信号电平或波形不符合要求(5V, TTL)；
B）“RAW REFERENCE SATURATION”, 入射光饱和，降低入射光强度或取消主面板上的增益选项；
C）“UNCALIBRATED”，Mozza安装时缺少较准文件或无法读取；
图4. 内触发模式测试1kHz信号
在仪器使用过程中，还会遇到各种各样的问题，在熟悉仪器的基本原理、了解各项设置功能后，这些问题基本都可以迎刃而解。
