[發(fā)明專利]一種聲光可調濾光型近紅外光譜儀

有效

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• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102928081A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 吳冉;何曉亮;劉偉;楊嵩;吳畏;謝強;陳華志;陳永峰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十六研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

技術領域

本發(fā)明涉及實時光譜分析技術的改進，具體指一種采用占空比調控技術的聲光可調濾光型近紅外光譜儀，屬于光電技術領域。

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背景技術

近紅外光譜（NIR）分析技術是發(fā)展較為迅速的一種高新分析測試技術，是光譜測量技術、計算機技術、化學計量學技術與基礎測量技術的有機結合。與傳統(tǒng)分析技術相比，具有無損檢測、分析效率高、分析速度快、分析成本低、重現(xiàn)性好、樣品測量一般勿需預處理、光譜測量方便、適合于現(xiàn)場檢測（如大批量抽檢）和在線分析等獨特優(yōu)勢。聲光可調濾光（AOTF）型近紅外光譜儀是將近紅外波段光線用AOTF實現(xiàn)掃描分光后，照射樣品（也可先照射樣品后分光），檢測分析其透射（反射）光譜來判定樣品成分及含量的儀器。其核心器件AOTF是基于各向異性的雙折射晶體的聲光衍射原理，利用超聲波與特定的晶體作用而產生分光的光電器件。與傳統(tǒng)的基于機械調諧分光元件的光譜儀相比，以AOTF作為分光元件的光譜儀具有明顯的優(yōu)越性：它結構簡單，光學系統(tǒng)無移動性部件，體積小，集光能力強，最吸引人之處在于它的波長切換快、重現(xiàn)性好，程序化的波長控制使得這種儀器的應用具有很大的靈活性，特別是在食品及藥品的生產及安全檢測上，該型光譜儀具有其他產品無可取代的優(yōu)勢。

但基于AOTF原理的光譜測量技術在國內還處于起步階段，尚無商業(yè)化產品。該產品遲遲未能推廣應用的原因是目前該型光譜儀的技術狀態(tài)還不成熟，尚不能很好地滿足實際檢測需求，急待開發(fā)新技術，有效解決其在波長分辨率、檢測靈敏度及多種樣品適應性等方面存在的問題。

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發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本發(fā)明提供一種采用占空比調控技術的AOTF型近紅外光譜儀，該儀器在樣品測試中大大提高了精準度及探測范圍，滿足多樣環(huán)境下對樣品光譜準確實時捕獲分析的應用需求。

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術解決方案如下：

一種聲光可調濾光型近紅外光譜儀，它包括順次設置在同一光軸上建立光路系統(tǒng)的光源模塊、聚光準直系統(tǒng)Ⅰ、聲光可調濾光器、聚光準直系統(tǒng)Ⅱ、聚光系統(tǒng)和光電探測器，光電探測器的光敏面設置在聚光系統(tǒng)的焦點上；聚光準直系統(tǒng)Ⅱ用于將調整后的出射光入射到需要檢測的樣品，聚光系統(tǒng)用于將照射過樣品的透射光或反射光聚集到光電探測器的光敏面上進行光電信號轉換；所述光電探測器的輸出接信號采集處理系統(tǒng)，由信號采集處理系統(tǒng)對光電探測器輸出的電信號進行光譜分析處理并通過顯示器顯示；

所述信號采集處理系統(tǒng)順次接調控脈沖發(fā)生器和射頻驅動源，射頻驅動源輸出接聲光可調濾光器；信號采集處理系統(tǒng)根據(jù)光譜分析結果產生數(shù)控信號給調控脈沖發(fā)生器，由調控脈沖發(fā)生器產生占空比適宜的調控脈沖信號輸入到射頻驅動源進行射頻信號調制；射頻驅動源將帶調制的射頻信號放大到合適的功率以驅動聲光可調濾光器，使聲光可調濾光器按控制要求進行掃描分光，依次輸出工作范圍內的近紅外各波長光線。

本發(fā)明的有益效果：1光譜分辨率高；2檢測靈敏度高；3檢測動態(tài)范圍大，多樣品適應能力強；4能實時處理采集信號，環(huán)境適應能力強。

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附圖說明

圖1-本發(fā)明結構示意圖。

其中，1、光源模塊；2、聚光準直系統(tǒng)Ⅰ；3、聲光可調濾光器；4、聚光準直系統(tǒng)Ⅱ；5、樣品池；6、聚光系統(tǒng)；7、光電探測器；8、信號采集處理系統(tǒng)；9、調控脈沖發(fā)生器；10、射頻驅動源。

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具體實施方式