一種基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置，屬于光學(xué)測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型的光譜測(cè)量裝置包括沿入射光方向依次設(shè)置的聲光調(diào)制器、光探測(cè)器。利用本實(shí)用新型進(jìn)行光譜測(cè)量時(shí)，首先測(cè)量不同聲場(chǎng)強(qiáng)度下光探測(cè)器所檢測(cè)到的光功率，并以得到的光功率數(shù)據(jù)作為增廣矩陣，結(jié)合所述光探測(cè)器在不同聲場(chǎng)強(qiáng)度下對(duì)不同頻率入射光的探測(cè)率所組成的系數(shù)矩陣，建立線性方程組；對(duì)該線性方程組求解，得到待測(cè)入射光中各頻率分量的光功率，然后對(duì)其進(jìn)行線性擬合，并經(jīng)光譜輻射定標(biāo)，得到待測(cè)入射光的光譜。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有抗振動(dòng)能力強(qiáng)、分辨率高、光譜測(cè)量范圍寬等顯著優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光譜測(cè)量裝置，尤其涉及一種基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置，屬于光學(xué)測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]光譜儀是一種重要的光學(xué)儀器，它是將光學(xué)方法與現(xiàn)代電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相結(jié)合，通過獲取研究物質(zhì)的光譜信息來準(zhǔn)確分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成陳分和含量的重要設(shè)備，隨著光譜儀的發(fā)展，如今它的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)越來越廣泛，如天文觀測(cè)、生物研究、醫(yī)學(xué)及醫(yī)藥研究、國(guó)防、石油化工等。由于其重要的科研價(jià)值，光譜儀更加受到人們的關(guān)注，它已成為現(xiàn)代科學(xué)儀器的中重要的一個(gè)組成部分。
[0003]然而，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)光譜儀提出了更高的要求。特別是在如地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、微流控和星載分析等一些特殊場(chǎng)合，需要光譜儀能抗振動(dòng)干擾能力強(qiáng)、光譜測(cè)量分辨率高、測(cè)量的波長(zhǎng)范圍大、功耗小和能夠快速、實(shí)時(shí)、直觀地獲取光譜信號(hào)，顯然，傳統(tǒng)的光譜儀器很難同時(shí)達(dá)到上述要求，譬如目前商用傅里葉變換光譜儀不僅體積較大、對(duì)振動(dòng)敏感、測(cè)量范圍主要在紅外波段，而且其分辨率受動(dòng)鏡移動(dòng)范圍的影響，因此不適于野外等特殊環(huán)境測(cè)量；而光柵光譜儀分辨率不高，價(jià)格也不菲[Yang Jae-chang, et al.Micro-electro-mechanical-systems-based infrared spectrometer composed of mult1-slitgrating and bolometer array, Jap.J.0f Appl.Phys.47 (8)，6943-6948 (2008)]。
[0004]因此，對(duì)于光譜儀來說，要求其在具有抗振動(dòng)的同時(shí)能夠降低成本，性能上能夠達(dá)到較高的光譜分辨率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且易于制作，用現(xiàn)有的技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有光譜測(cè)量裝置所存在的體積較大、成本較高、制作困難、對(duì)振動(dòng)敏感、分辨率不高、光譜測(cè)量范圍較窄等技術(shù)問題，提供一種基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置。
[0006]本實(shí)用新型的基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置，包括沿入射光方向依次設(shè)置的聲光調(diào)制器、光探測(cè)器。
[0007]所述聲光調(diào)制器包括位于入射光光路中的聲光介質(zhì)，以及分別設(shè)置于聲光介質(zhì)兩側(cè)的超聲發(fā)生器、吸聲/反射部件。
[0008]進(jìn)一步地，所述基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置還包括設(shè)置于聲光調(diào)制器之前的光學(xué)準(zhǔn)直裝置。
[0009]優(yōu)選地，所述光學(xué)準(zhǔn)直裝置包括兩個(gè)共焦的透鏡，以及設(shè)置于所述兩個(gè)透鏡的共同焦點(diǎn)處的小孔光闌。
[0010]進(jìn)一步地，基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置還包括與所述光探測(cè)器信號(hào)連接的計(jì)算處理單元。更進(jìn)一步地，所述計(jì)算處理單元還與所述聲光調(diào)制器的控制端連接，可對(duì)聲光調(diào)制器進(jìn)行控制。[0011]本實(shí)用新型的基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量方法，利用沿入射光方向依次設(shè)置的聲光調(diào)制器、光探測(cè)器進(jìn)行光譜測(cè)量，具體包括以下步驟:
[0012]步驟1、將所述光探測(cè)器所能探測(cè)的頻率范圍等分為η個(gè)頻寬為Af的頻率段，η為大于I的整數(shù)，各頻率段的中心頻率為f\，f2,…匕；
[0013]步驟2、通過所述聲光調(diào)制器對(duì)待測(cè)入射光進(jìn)行η個(gè)不同聲場(chǎng)強(qiáng)度的聲光調(diào)制，并記錄不同聲場(chǎng)強(qiáng)度下光探測(cè)器所探測(cè)到的調(diào)制光功率，分別記為P1, P2,…Pn ；
[0014]步驟3、通過求解以下方程組得到待測(cè)入射光中所包含的頻率為f\，f2,…匕的光功率 P (f\)，P (f2)，…，P (fn):
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置，其特征在于，包括沿入射光方向依次設(shè)置的聲光調(diào)制器、光探測(cè)器，以及，設(shè)置于聲光調(diào)制器之前的光學(xué)準(zhǔn)直裝置、與所述光探測(cè)器信號(hào)連接的計(jì)算處理單元。
2.如權(quán)利要求1所述基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置，其特征在于，所述聲光調(diào)制器包括位于入射光光路中的聲光介質(zhì)，以及分別設(shè)置于聲光介質(zhì)兩側(cè)的超聲發(fā)生器、吸聲/反射部件。
3.如權(quán)利要求1所述基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置，其特征在于，所述光學(xué)準(zhǔn)直裝置包括兩個(gè)共焦的透鏡，以及設(shè)置于所述兩個(gè)透鏡的共同焦點(diǎn)處的小孔光闌。
4.如權(quán)利要求1所述基于聲光調(diào)制的光譜測(cè)量裝置，其特征在于，所述計(jì)算處理單元還與所述聲光調(diào)制器的控制端連接，可對(duì)聲光調(diào)制器進(jìn)行控制。
【文檔編號(hào)】G01J3/433GK203719769SQ201320843415
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】楊濤, 許超, 儀明東, 黃維, 李興鰲, 周馨慧, 何浩培, 蔡祥寶 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)