[發明專利]一種用于光譜設備的光束精確校準輔助裝置

有效

• 申請號: 201210506306.5
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103018175A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 周明;劉定權;蔡清元;張莉
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/21;G02B7/198
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術領域

本發明涉及一種光學儀器校準輔助裝置，特別是反射式光譜設備檢測前的光強校準。

背景技術

目前，各類光譜設備成為各類光學性能檢測重要手段之一，這些檢測設備包含傅里葉變換光譜儀、橢偏儀等。它們都是由光源、分光設備、探測器等幾個部分構成。反射式光譜設備基本原理如圖1所示，光束經過光源和分束器之后，與被檢測樣品作用之后進入到探測器中。檢測前后光強變化為數據檢測的依據。

圖1中光路2的檢測器響應與光束覆蓋圖示由圖2給出。通常情況下，入射光束光斑形狀不可能與探測器光闌完全重合，此外樣品的大小和厚度均會對入射光束光斑與探測器光闌重合度造成影響，因此需要在每次使用前進行準直，盡量保證檢測器響應相應最大化。各類檢測器響應與光束覆蓋探測器探頭面積有關，光束覆蓋檢測器上面積越大，則檢測器所響應的光強越大，測試準確度越高。而現今某些光譜設備日益趨向集成化、小型化，導致光源與檢測器之間有效距離（圖1中光路2）過短，人眼和手動校準操作時產生的準確度下降。

發明內容

本發明為了解決上述技術上的不足，提供了一種用于提高光譜檢測設備光束校準準確度輔助裝置。用于保證各種光路情況下，不改變入射光束的傳播方向，僅僅改變光束傳播的光程。

本發明的技術解決方案如下：

光譜檢測設備精密校準輔助裝置，包含第一高度調整機構，第二高度調整機構和第一水平調整機構，第二水平調整機構，一個位于水平調整機構上的反射鏡支撐裝置。特點在于其構成是：

所述的第一高度調整機構和第二高度調整機構平行放置，作為整個光學裝置的支撐裝置。第一水平調整機構、第二水平調整機構采用螺母安裝在第一高度調整機構和第二高度調整機構左右兩側。第一水平調整機構、第二水平調整機構在高度調整機構上下可調，用于適應不同光路高度位置。

在所述第一水平調整機構，第二水平調整機構上平行放置反射鏡支撐裝置，作為整個反射鏡組的支撐。反射鏡支撐裝置采用螺母安裝在第一水平調整機構、第二水平調整機構上，并且可沿水平調整架一維前后滑動，用于適應不同光路的水平位置。

在所述光學裝置反射鏡支撐裝置上依次放置第一反射鏡，第二反射鏡，第一反射鏡轉動機構，第二反射鏡轉動機構。第一反射鏡轉動機構、第二反射鏡轉動機構分別固定于光學裝置反射鏡支撐裝置靠近第一高度調整機構端面左右兩側。第一反射鏡、第二反射鏡分別安裝在第一反射鏡轉動機構，第二反射鏡轉動機構上，并可以在0到360度之間隨著反射鏡轉動機構改變角度。

在所述第一反射鏡、第二反射鏡之間固定放置光程調節滑軌，第三反射鏡。光程調節滑軌位于第一反射鏡和第二反射鏡正中間位置，并與第一水平調整機構、第二水平調整機構平行。第三反射鏡鏡面垂直于光程調節滑軌放置，并可沿光程調節滑軌一維前后滑動。

所述第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡組成V形折疊光路，用于保證出射光束與入射光束的傳播方向一致，且光束傳播的光程可調。

利用上述的光譜設備光路精確校準輔助裝置對光譜設備校準，包括下列步驟：

①調整光學裝置高度位置：調整所述的第一水平調整機構、第二水平調整機構在第一高度調整機構和第二高度調整機構上的高度，保證入射光束和第一反射鏡的中心位置高度一致。

②調整光學裝置水平位置：調整所述光學裝置反射鏡支撐裝置在第一水平調整機構、第二水平調整機構上的水平位置，保證入射光束和第一反射鏡的水平中心位置一致。

③通過調整第三反射鏡在光程調節滑軌上的位置，獲得所需的光程。

④通過轉動所述第一反射鏡角度調整機構，保證入射光束正對第一反射鏡正中心位置，同時確保在第一反射鏡上的反射光線正對第三反射鏡正中心位置。轉動第二反射鏡角度調整機構，確保在第二反射鏡上的出射光線與入射光束方向一致。

本發明的技術效果：

本發明提出了一種解決現有光譜設備光程過短，導致光束在和探測器準直的過程調準過程準確度低的問題。假設在設備所能達到最理想狀態下，現有光束光斑與探測器探頭重合度存在0.1mm的偏差，而某些光譜設備的樣品位置到探測器探頭之間為15-20cm距離，經過計算，在手動調整端可容忍偏離將會是在0.2mm。如果采用本發明的裝置校準，調整第三反射鏡在光程調節滑軌上的位置，使得樣品位置到探測器探頭之間光程距離為100cm，在手動調整端可容忍偏離將會放大到1mm。

附圖說明

圖1是反射式光譜檢測設備基本原理圖。

圖2是檢測器響應與光束覆蓋示意圖。