[發明專利]一種簡易光譜儀

無效

• 申請號: 200810071878.9
• 申請日: 2008-10-06
• 公開（公告）號: CN101363754A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 吳礪;凌吉武;龔鏨;馬英俊;林磊
• 申請（專利權）人: 福州高意光學有限公司
• 主分類號: G01J3/30
• 分類號: G01J3/30;G01J3/02;G01J1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域?本發明為涉及光學領域，尤其一種涉及采用光電探測器測量透射光強，以獲得入射光光譜分布的簡易光譜儀。

背景技術?光譜儀已廣泛應用于光學、光纖通訊領域的光譜測量。目前常規的光譜儀通常采用光學色散元件，如光柵將入射光通過衍射，將不同波長的光以不同角度出射，然后在陣列光電探測器的不同位置探測不同波長的光，或連續改變光線到光柵入射角，使不同波長的出射光依次通過特定狹縫并通過目測或光電探測器探測，這些技術目前日趨成熟，只是成本高，價格較昂貴。

發明內容?本發明目的是提供一種結構簡單、廉價的，采用光電探測器測量透射光強，以獲得入射光光譜分布的簡易光譜儀。

本發明采用以下技術方案：光譜儀包括一組濾光片、一組光電探測器，在一組濾光片和一組光電探測器之間對應設置一組標準具，一組標準具設在固定標準具支架上，固定標準具支架由馬達驅動轉動。

上述的一組標準具為超薄光學標準具。

上述的固定標準具支架對應標準具固定位置設有入光孔和出光孔，采用已知波長的光入射，根據所得到的波長信號對標準具被旋轉轉動到的角度進行標定。

上述的一組濾光片呈臺階型設置，其分別對波長范圍λ>λ1、λ>λ2、λ>λ3......λ>λn的光反射，對其它波長的光透射，其中λ1<λ2<λ3<......<λn。

上述的在一組濾光片入射光的入射端設置參考反射鏡。

上述的馬達輸出端設有傳動輪，其與固定標準具支架上設置的傳動輪連接。

本發明采用以上技術方案，采用一組臺階型濾光片對不同波長范圍的光反射或透射，可以使入射光分為幾個光譜區域；固定標準具支架的入光孔和出光孔大小使標準具可以接收到一定入射角范圍的光，薄標準具可以獲得更寬光譜范圍；當馬達帶動一組標準具連續均勻轉動時，每一個標準具所出射的光的波長也連續變化，產生穩定重復光電信號，標準具出射的光即可被光電探測器探測，因此探測器會得到周期性的信號；參考反射鏡可以將入射光部分原路返回，從而保證測量光路進入標準具一致性。由于標準具材料成本很低，其它原件也均為低成本材料，因此本產品制造成本低，并且數據處理也簡單，可以大規模制作，用來進行光纖通訊波長實時測量，以及用來制作拉曼光譜儀等。

附圖說明?現結合附圖對本發明做進一步闡述：

圖1是本發明光譜儀的結構示意圖；

圖2是本發明采用已知波長的光入射得到的波長信號的示意圖。

具體實施方式?請參閱圖1所示，本發明包括一組濾光片11、12、13…1n、一組光電探測器31、32、33…3n，一組濾光片11、12、13…1n呈臺階型設置，其分別對波長范圍λ>λ1、λ>λ2、λ>λ3……λ>λn的光反射，對其它波長的光透射，其中λ1<λ2<λ3<……<λn，這樣可以使入射光分為幾個光譜區域；在一組濾光片11、12、13…1n入射光的入射端可以設置參考反射鏡8，將入射光部分原路返回。在一組濾光片11、12、13…1n和一組光電探測器31、32、33…3n之間對應設置一組標準具21、22、23…2n，一組標準具21、22、23…2n為超薄光學標準具，可以獲得更寬光譜范圍，其設在固定標準具支架4上，固定標準具支架4由馬達5驅動轉動，馬達5輸出端設有傳動輪6，其與固定標準具支架4上設置的傳動輪7連接傳動，當馬達5用來帶動固定標準具支架4均勻連續轉動時，每一個標準具21、22、23…2n所出射的光的波長也連續變化，產生波長周期變化的出射光，最終得到周期性變化的光電信號，被對應光電探測器31、32、33…3n探測，因此光電探測器31、32、33…3n會得到周期性的信號。

如圖1或2所示，固定標準具支架4對應標準具21、22、23…2n固定位置設有入光孔411、412、413…41n和出光孔421、422、423…42n，使標準具21、22、23…2n可以接收到一定入射角范圍的光，這樣可以采用已知波長λi的光入射，通過固定標準具支架4均勻轉動，使光的入射角變化與時間成正比，使信號時間變化轉化為光譜位置確定，根據所得到的波長信號對標準具被旋轉轉動到的角度進行標定，光電探測器31、32、33…3n所得到的周期性信號可以與波長λi的波長信號對應起來。每一個標準具21、22、23…2n所得到的是一段范圍的光譜圖，將每一組標準具21、22、23…2n所得到的數據組合起來，就構成一段較大光譜范圍的光譜分布圖，從而實現光譜儀功能。