[發明專利]一種高分辨率模塊化光纖分光裝置

在審

• 申請號: 201710911007.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107543796A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 楊立新;徐隨山
• 申請（專利權）人: 南京華欣分析儀器制造有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G02B27/10
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 劉娟娟

技術領域

本發明屬于光纖機械領域，尤其是一種高分辨率模塊化光纖分光裝置。

背景技術

180nm～780nm光譜范圍覆蓋了紫外至近紅外的寬譜段,采用光柵分光很難在寬譜段都有高的分辨率。為滿足高分辨率直讀光譜儀定量需求，光譜范圍需達到180nm～780nm,同時要求儀器體積小、重量輕和測量速度快。目前,滿足上述要求的只有LIBS光譜儀,該譜儀采用多探測器拼接構成寬譜段的測量,主要存在問題是多個探測器拼裝造成儀器笨重，分辨率達不到理想定量要求。如何實現寬譜段、高分辨率光譜探測、譜段根據需求靈活拼接，減小儀器體積和重量，是當前面臨的主要問題。

發明內容

為解決現有技術存在儀器笨重，分辨率達不到理想定量要求的缺陷，本發明提供一種體積小、重量輕、譜段探測靈活組合的高分辨率模塊化光纖分光裝置。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種高分辨率模塊化光纖分光裝置，它包括分光器主體、設置在分光器主體內的分光光路和設置在分光器主體外的探測器，分光光路中依次設有第一至六分光模塊，第一至六分光模塊中分別設有一個凹面光柵；

第一至六分光模塊中的凹面光柵分別為紫外光-近紅外凹面光柵，六種凹面光柵分別響應不同范圍波長光譜。

進一步地，紫外光-近紅外凹面光柵的分光范圍為：第1路180nm-280nm，第2路280nm-380nm，第3路380nm-480nm，第4路480nm-580nm，第5路580nm-680nm，第6路680nm-780nm，6路構成180nm-780nm范圍分光，分辨率均為0.01nm。

進一步地，第一至六分光模塊安裝在同一底板上，且第一至六分光模塊上分別安裝一個標準模塊，構成并排且尺寸相同的第一至六標準分光模塊。

更進一步地，第一至六分光模塊中的凹面光柵安裝在支撐底座上，支撐底座為一個標準部件，標準部件上安裝其余標準部件，由其余標準部件構成一個盒子形暗室，由盒子形暗室構成標準模塊。

進一步地，探測器像元為10000×3，探測器采用紫外接收譜段。

有益效果：

本發明采用模塊化設計思路，采用凹面光柵分光，六個分光光路模塊化設計，即實現了寬譜段測量，又高分辨率，操作簡單靈活，值得推廣和使用。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的結構示意圖；

圖2為本發明一實施例的分光光路軌跡示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

本發明一種高分辨率模塊化光纖分光裝置，如圖1所示，它包括第一至六光纖1、2、3、4、5、6和并排且尺寸相同的第一至六標準分光模塊7、8、9、10、11、12，不同的標準分光模塊改變凹面光柵16參數就可以實現相應譜段分光，經過組合實現寬譜段光分辨率分光。

由于探測器18響應光譜范圍和凹面光柵16分光范圍限制，為了實現0.01nm分辨率和180nm-780nm寬譜段測量，本裝置由6路分光組合而成，實現寬譜段分光，第1路180nm-280nm，第2路280nm-380nm，第3路380nm-480nm，第4路480nm-580nm，第5路580nm-680nm，第6路680nm-780nm，6路組合。

如圖2所示，本發明的操作方法是：光源的發光光路上設有樣品反射裝置，樣品反射裝置的反射光路上安裝光纖13，反射光通過光纖13傳導至狹縫14，經狹縫14的發散光15以一定入射角度照在分光裝置的凹面光柵16上，經凹面光柵16分光后的單色光17以一定初射角度射出,聚焦照射在探測器18上，探測器18接收光譜信號轉換為電信號，完成數據采集。

對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。