[實用新型]一種光譜分析儀器

有效

• 申請號: 201220093553.2
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN202676287U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王允韜;阮馳;郁菁菁;劉志麟
• 申請（專利權）人: 昆山煜肸傳感器科技有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種光譜分析儀器，屬于光譜探測領域，可以應用于物質的吸收光譜的測定、光通信和光纖傳感等領域。?

背景技術

光譜儀是把成分復雜的光中分解開來后分別探測各成分的儀器。光譜儀有很多類型，除在可見光波段使用的光譜儀外，還有紅外光譜儀和紫外光譜儀。按照色散元件的小同，光譜儀可以分為棱鏡光譜儀、光柵光譜儀和干涉光譜儀。另外，光譜儀與其其它一些技術結合，還有拉曼光譜儀、傅立葉變換紅外光譜儀等。使用光譜儀，可以用來進行許多方面的研究和檢測，比如物質分析就是目前常見的用途。?

現有技術，將光波導入一個邁克耳遜或者馬赫-曾德干涉儀，輸出的光波是兩臂中傳輸的光波的相干光，其功率是波長和相位差的函數。通過調節一條光臂的長度，改變相位差，可以得到光功率隨腔長的變化。而光譜與這個信號的關系正好是余弦傅里葉變換，因此，通過求解逆傅里葉變換，可以得到待測光譜。這種方法的優點是，光譜探測范圍和波長分辨率都很高。缺點是：非常耗費時間，不能夠測量變化較快的光譜；具有運動部件，對機械加工的要求也很高；設備也龐大而昂貴。因此如何克服現有技術中上述技術問題，成為本領域普通技術人員努力的方向。?

發明內容

本實用新型目的是提供一種光譜分析儀器，避免了使用體積較大的邁克耳遜或者馬赫-曾德干涉儀，而實現光頻率選擇，且可以在很小的幅度上調諧諧振腔的腔長，避免了采用活動部件所產生的技術問題。?

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種光譜分析儀器，包括：?

入射準直透鏡，用于將待測的入射光耦合入光纖；?

可調諧F-P干涉儀，其通過調諧腔長在選擇部分來自所述入射準直透鏡的光波通過；?

F-P標準具，用于提取來自所述可調諧F-P干涉儀中特定頻率的光波；?

用于隔離反射光的第一光纖環行器，位于可調諧F-P干涉儀和F-P標準具之間，用于接收來自可調諧F-P干涉儀的光波；?

第二光纖環行器，其第1端口接收穩頻基準光波，第2端口與所述F-P標準具之間傳輸光波；?

穩頻光源，位于所述第一光纖環行器和第二光纖環行器之間，用于提供一穩頻基準光波；?

第三光纖環行器，此第三光纖環行器輸入端口與第二光纖環行器的第3端口之間傳輸光波；?

功率測量模塊，將來自第三光纖環行器第一輸出端口光波轉化為電信號并計算光功率，采樣并儲存光功率數據；?

波長解調模塊，將來自第三光纖環行器第二輸出端口光波轉化為電信號并計算穩頻光源所發出的光波穿過整個系統后的光功率，從光功率數據中解調得到波長數據；?

光帶阻濾波器，位于所述第三光纖環行器和功率測量模塊之間，其阻帶與待測光波的頻率范圍錯開，用于將來自穩頻光源發出的光波反射。?

上述技術方案中進一步改進的技術方案如下：?

作為優選，位于所述功率測量模塊前端為第一光電二極管，其用于將光波轉化為電信號；?

位于波長解調模塊前端為第二光電二極管，其用于將光波轉化為電信號。?

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果：?

本實用新型利用兩個體積很小的諧振腔實現了光頻率選擇的功能，避免了使用體積較大的邁克耳遜或者馬赫-曾德干涉儀；其次，本實用新型在掃描光頻?率的過程中只需要在很小的幅度上調諧諧振腔的腔長。因此可以采用電光調制等手段，避免了采用活動部件所造成的問題；再次，本實用新型的頻譜分辨率由標準具的自由光譜范圍決定，可以很容易地達到極高的分辨精度。?

附圖說明

圖1本實用新型光譜分析儀器結構示意圖；?

圖2本實用新型諧振腔的功率透射譜；?

圖3本實用新型F-P標準具和可調諧F-P干涉儀的功率透射譜。?

以上附圖中：1、入射準直透鏡；2、可調諧F-P干涉儀；3、F-P標準具；4、第一光纖環行器；5、第二光纖環行器；6、穩頻光源；7、第三光纖環行器；8、功率測量模塊；9、波長解調模塊；10、光帶阻濾波器；11、第一光電二極管；12、第二光電二極管。?

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：?

實施例：一種光譜分析儀器，如附圖1-3所示，包括：?

入射準直透鏡1，用于將待測的入射光耦合入光纖；?

可調諧F-P干涉儀2，其通過調諧腔長在選擇部分來自所述入射準直透鏡的光波通過；?