[實用新型]一種基于光纖光柵的光譜檢測裝置

有效

• 申請號: 201822162964.2
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN209264116U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 陳福昌;黃國豪;余超群;張仁鳳;何志民;黃成;李游;丁燦;徐建武;林莉珍
• 申請（專利權）人: 閩南師范大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 李雁翔;楊丹鶯

本實用新型公開了一種基于光纖光柵的光譜檢測裝置，其包括光柵組、待測光源、光纖環形器、1×N光開關、光電探測器和數據采集模塊，所述待測光源輸出光信號進入光纖環形器的1端，光纖環形器的2端連接所述光開關的輸入端，光開關的N個輸出端與所述N個光柵一端相連，光柵反射回來的信號通過光開關進入光纖環形器的3端，光纖環形器的3端連接光電探測器的輸入端，光電探測器輸出端連接數據采集模塊的輸入端，數據采集模塊的控制端連接光開關的切換控制端，切換光開關將各個光柵上采集到的信號進行處理并顯示待測光源光譜的信號，本實用新型具有避免搬運或振動引起測量誤差，粗調和細調互相配合提高光譜儀的分辨率，適應不同需求等優點。

技術領域

本實用新型涉及一種基于光纖光柵的光譜檢測裝置。

背景技術

光譜儀是將成分復雜的光分解為光譜線的科學儀器，由棱鏡或衍射光柵等構成，利用光譜儀可測量物體表面反射的光線；通過光譜儀對光信息的抓取、顯示和分析，從而測知物品中含有何種元素，這種技術被廣泛地應用于空氣污染、水污染、食品衛生、金屬工業等的檢測中；目前常用的光譜儀工作原理一般都是由衍射光柵將不同波長的譜線在空間上分開，將不同波長的譜線照射進線陣光電探測器，經過后續信號處理得到待測光源光譜。這種光譜儀嚴格擺放各個關鍵模塊，一旦光譜儀發生搬運或者振動，容易引起測量誤差，影響系統正常工作；因此，需要一種合理的方案解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種基于光纖光柵的光譜檢測裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于光纖光柵的光譜檢測裝置，其特征在于：其包括光柵組、待測光源、光纖環形器、1×N光開關、光電探測器和數據采集模塊，所述的光柵組包括N個光柵、刻有N個V型槽的鋁塊、安裝在同一底座上的電控的精密平移臺和溫控模塊，所述N個光柵的一端分別固定在V型槽上，另一端分別固定在精密平移臺上，所述數據采集模塊控制精密平移臺移動，所述刻有N個V型槽的鋁塊安裝在所述溫控模塊上，所述數據采集模塊連接所述溫控模塊以控制鋁塊溫度，所述待測光源輸出光信號進入光纖環形器的1端，光纖環形器的2端連接所述光開關的輸入端，光開關的N個輸出端與所述N個光柵一端相連，所述光柵反射回來的信號通過光開關進入光纖環形器的3端，光纖環形器的3端連接所述光電探測器的輸入端，所述光電探測器輸出端連接所述數據采集模塊的輸入端，數據采集模塊的控制端連接所述光開關的切換控制端，切換光開關將各個光柵上采集到的信號進行處理并顯示待測光源光譜，其中，N∈N^*。

在另一較佳實施例中，所述的數據采集模塊包括數據采集卡和計算機，所述數據采集卡將電壓信號轉換成數字信號，所述計算機連接所述數據采集卡和光開關以控制數據采集卡的采集時間和光開關的切換時間。

在另一較佳實施例中，所述計算機包括用以顯示待測光源光譜的顯示設備。

在另一較佳實施例中，所述計算機控制所述光開關在t₁至t_N時刻光路切換，然后控制數據采集卡在t₁+Δt至t_N+Δt時刻進行數據采集，將采集到的數據保存，其中，Δt為相鄰兩個采樣時間間隔的一半。

在另一較佳實施例中，所述計算機控制精密平移臺移動若干個步進距離，使各個光柵中心波長移動。

在另一較佳實施例中，所述計算機連接所述溫控模塊以控制溫控模塊進一步控制鋁塊溫度，所述計算機控制所述鋁塊溫度變化，使各個光柵中心波長移動。

在另一較佳實施例中，所述的光電探測器為高速PIN光電探測器。

在另一較佳實施例中，所述光開關的N個輸出端與所述N個光柵固定V型槽的一端相連

本實用新型的有益效果是：