[發明專利]具有優化光路的單色儀及其使用方法

在審

• 申請號: 202111598814.6
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN116337228A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 謝奇峰;李紅月;李松健;劉家合;鄧必河
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: G01J3/12
• 分類號: G01J3/12;G01J3/18;G01J3/02
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 楊佩

本公開涉及光譜測量儀器技術領域，尤其涉及一種具有優化光路的單色儀及其使用方法。該單色儀包括：發光組件用于提供寬光譜復色光；分光組件用于把寬光譜復色光分光為連續單色光，分光組件包括出射狹縫用于篩選連續單色光以得到目標單色光；半透半反鏡設置在出射狹縫的出光側用以將目標單色光分為反射光束和透射光束；第一光譜儀用于測量反射光束的譜密度曲線；第二光譜儀用于測量透射光束的譜密度曲線。本公開通過將連續單色光先后經過出射狹縫和半透半反鏡，有效提高了反射光束和透射光束的波長一致性、避免產生邊帶現象，提高了單色儀的檢測精度，并有效降低半透半反鏡的鍍膜工藝要求，降低了半透半反鏡的制備工藝難度以及制備成本。

技術領域

本公開涉及光譜測量儀器技術領域，尤其涉及一種具有優化光路的單色儀及其使用方法。

背景技術

單色儀是一種非常重要的分光儀器，通常使用寬光譜復色光，利用色散元件將復色光分解為一系列連續的單色光，通過出射狹縫挑選出目標單色光。在光學元件透過率曲線測試、光電探測器光譜響應等領域均扮演重要角色。

隨著科研、工業要求的提升，市場上出現了很多雙通道單色儀，一般使用半透半反鏡片，將光束分為兩部分，透射光束通過軸向出射狹縫，可以用于光譜測量，反射光束通過橫向出射狹縫，可以用于光譜測量或者光強穩定性監測。但是，如圖1所示，在測量過程中發現，透射光束和反射光束通過軸向出射狹縫和橫向出射狹縫后的光譜均出現了邊帶，邊帶會顯著降低主峰能量，同時還會降低光譜分辨率。經過分析、測試，產生邊帶的主要原因是光束在半透半反鏡片內產生了多光束干涉，導致不同波長的光均通過了出射狹縫，從而形成邊帶，導致了單色儀檢測精度較差。

發明內容

為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題，本公開提供了一種具有優化光路的單色儀及其使用方法。

本公開提供了一種具有優化光路的單色儀，包括：

發光組件，所述發光組件用于提供寬光譜復色光；

分光組件，所述分光組件用于將所述發光組件發出的寬光譜復色光分光以得到連續單色光，所述分光組件包括出射狹縫，所述出射狹縫用于篩選所述連續單色光以得到目標單色光；

半透半反鏡，所述半透半反鏡設置在所述出射狹縫的出光側，用以將所述目標單色光分為反射光束和透射光束；

第一光譜儀，所述第一光譜儀用于測量所述反射光束的譜密度曲線；

第二光譜儀，所述第二光譜儀用于測量所述透射光束的譜密度曲線。

本公開提供的單色儀中，發光組件發出寬光譜復色光，寬光譜復色光入射至分光組件中，經分光組件分光得到連續單色光，連續單色光首先經出射狹縫篩選得到目標單色光，然后目標單色光射向半透半反鏡，通過半透半反鏡將目標單色光分為反射光束和透射光束，并通過第一光譜儀測量反射光束的譜密度曲線，通過第二光譜儀測量透射光束的譜密度曲線。

連續單色光依次經出射狹縫和半透半反鏡得到了反射光束和透射光束，有效提高了反射光束和透射光束的波長一致性、避免產生邊帶現象，提高了單色儀的檢測精度，并有效降低半透半反鏡的鍍膜工藝要求，降低了半透半反鏡的制備工藝難度以及制備成本。

可選地，所述發光組件包括光源部件和入射狹縫。

可選地，所述分光組件包括光柵，所述光柵設置在所述入射狹縫和所述出射狹縫之間，用于將所述發光組件發出的寬光譜復色光分光得到連續單色光。

可選地，所述光柵的入光側設置有至少一個第一反光鏡，所述第一反光鏡用于改變所述寬光譜復色光射入至所述光柵的入射角度。

可選地，所述光柵的出光側和所述出射狹縫之間設置有至少一個第二反光鏡，所述第二反光鏡用于改變所述光柵的出射光入射至所述出射狹縫中的入射角度。

可選地，所述光柵的出射光垂直入射至所述出射狹縫。