[發(fā)明專利]基于積分球光譜測(cè)量的多光源合光系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310210941.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN103278241A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張叢森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京斯貝西爾測(cè)試技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01J3/10
• 分類號(hào): G01J3/10
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，特別涉及一種基于積分球光譜測(cè)量的多光源合光系統(tǒng)，屬于精密測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在對(duì)物體光譜特性進(jìn)行瞬態(tài)測(cè)量時(shí)，要求所提供的發(fā)光光源的特征必須是連續(xù)的全波波段,或者是某些特定波段的光譜，為了獲得更好的穩(wěn)定性和大的動(dòng)態(tài)范圍,且各波段光強(qiáng)度信號(hào)強(qiáng)度盡量接近,即全波段的均衡光源。

傳統(tǒng)的光譜掃描式分光光度計(jì)在測(cè)量時(shí),由于光源輻射范圍的限制,在整個(gè)波段內(nèi),需要更換不同的光源,如測(cè)量200nm～400nm時(shí)采用氘燈，測(cè)量400nm～780nm時(shí)采用鎢燈。以滿足從紫外到可見光的連續(xù)譜測(cè)量。但這種光源切換的方式在瞬態(tài)采集測(cè)量時(shí)(如光纖光譜儀)是不可用的。

在瞬態(tài)光譜測(cè)量中，要求所提供的發(fā)光體全譜段的光譜能量同時(shí)照射至樣品表面，目前所能提供的單一光源無法滿足其光譜能量的帶寬要求如從（200nm～800nm）。

此外在實(shí)際測(cè)量中由于光源本身功率的限制，單一光源的輸出能量不能滿足測(cè)量要求。

通常的合光方法有：

其一，采用二向色鏡法進(jìn)行合光。既采用透射和反射濾光的方法進(jìn)行合光。

其二，光源疊加方式進(jìn)行合光。既采用兩光源在同一光軸方向直接疊加的方式進(jìn)行合光。

二向色鏡法由于需要特定的二向色濾光片和復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng),成本較高,調(diào)整困難。光源疊加方式進(jìn)行合光需要將不同光源準(zhǔn)直到同一軸線上，通常只能疊加兩種左右的光源，譜段范圍有限。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種本發(fā)明提供一種積分方式的可調(diào)光波段、可調(diào)光強(qiáng)度的多點(diǎn)合光光源系統(tǒng)。能夠方便、快捷的進(jìn)行不同光源的合光。

解決上述問題的技術(shù)方案為：

基于積分球光譜測(cè)量的多光源合光系統(tǒng)，包括：光源發(fā)生裝置、成像透鏡、反光鏡、積分球，所述光源發(fā)生裝置發(fā)射的光線經(jīng)所述成像透鏡到達(dá)所述反光鏡，再經(jīng)所述反光鏡進(jìn)入所述積分球。

優(yōu)選地，所述積分球包括被測(cè)樣品盤、孔徑光闌，所述被測(cè)樣品盤設(shè)于所述積分球的一端，所述孔徑光闌設(shè)于與所述被測(cè)樣品盤相對(duì)應(yīng)的所述積分球的一端。

優(yōu)選地，所述反光鏡反射的光線經(jīng)所述孔徑光闌進(jìn)入所述積分球。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于能夠方便、快捷的進(jìn)行不同光源的合光。解決了任意光波段的組合和光強(qiáng)度連續(xù)可調(diào)的問題，并且解決了光源功率不夠造成的輸出能量偏低的問題。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明原理圖；

圖2為積分球示意圖；

圖3（a）為光源A的光譜特征；

圖3（b）為光源B的光譜特征；

圖3（c）為光源C的光譜特征；

圖3（d）為光源A、B、C合光后的光譜曲線。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

如圖1-3所述，本發(fā)明提供基于積分球光譜測(cè)量的多光源合光系統(tǒng)，包括：光源發(fā)生裝置、成像透鏡、反光鏡、積分球，光源發(fā)生裝置發(fā)射的光線經(jīng)成像透鏡到達(dá)反光鏡，再經(jīng)反光鏡進(jìn)入積分球。

積分球包括被測(cè)樣品盤1、孔徑光闌2，被測(cè)樣品盤1設(shè)于積分球的一端，孔徑光闌2于與被測(cè)樣品盤1相對(duì)應(yīng)的積分球的一端。反光鏡反射的光線經(jīng)孔徑光闌2進(jìn)入所述積分球。

本發(fā)明采用多路光源經(jīng)透鏡、反射鏡調(diào)整后同時(shí)聚焦于各孔徑光闌，不同的光源經(jīng)光闌直接照射至被測(cè)物表面，經(jīng)積分球漫射至探測(cè)器。

本發(fā)明不但可提供光波段的連續(xù)光譜。也可提供選擇性特定波段的光譜(如去除部分干擾波段)。

對(duì)于由于光源本身功率限制,光源能量過低,本發(fā)明可采取同種光源多路疊加增強(qiáng)的方式增強(qiáng)光源的功率。

結(jié)合實(shí)施例，兩光源合光，如圖1，光源S₁發(fā)射的光線經(jīng)成像透鏡R₁到達(dá)反光鏡M₁，再經(jīng)孔徑光闌進(jìn)入積分球,照射被測(cè)樣品；與此同時(shí)，光源S₂發(fā)射的光線經(jīng)成像透鏡R₂到達(dá)反光鏡M₂，再經(jīng)孔徑光闌進(jìn)入積分球,照射被測(cè)樣品。實(shí)現(xiàn)合光。

三光源合光，如圖3，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)施例包括光源發(fā)生裝置A、B、C，一組成像透鏡，一組反光鏡，一組孔徑光闌、采用d/0方式接收的積分球。