CN106908959A - 一种带宽可调平顶型光学滤波器和光谱仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带宽可调平顶型光学滤波器，其特征在于：包括沿光路依次设置的光输入输出端、光栅、准直透镜、可移动夹缝光阑、反射镜或反射棱镜；所述的可移动夹缝光阑包括设于光路上的带夹缝的薄片和与带夹缝薄片连接，驱动带夹缝薄片移动的驱动装置。本发明还包括一种光谱仪。采用上述技术方案，本发明所述的带宽可调平顶型光学滤波器和光谱仪具有价格低，尺寸小和分辨率高等优点。

Description

一种带宽可调平顶型光学滤波器和光谱仪
技术领域
发明涉及光学测量及光纤通讯的领域，特别涉及一种带宽可调平顶型光学滤波器和光谱仪。
背景技术
在通讯领域，经常要使用到光学滤波器(TOF)，并且要求其结构简单，体积小，价格低廉。但目前满足这些条件的光谱仪往往同时具有较低的光谱分辨率以及非平顶结构，限制了其在未来大规模使用。而较高分辨率的光谱分析仪体积较大，价格高，维护难几个方面的缺点。所以急需一种同时具有价格低，尺寸小和分辨率高的光谱分析仪。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种价格低，尺寸小和分辨率高的带宽可调平顶型光学滤波器和光谱仪。
为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种带宽可调平顶型光学滤波器，其特征在于：包括沿光路依次设置的光输入输出端、光栅、准直透镜、可移动夹缝光阑、反射镜或反射棱镜；所述的可移动夹缝光阑包括设于光路上的带夹缝的薄片和与带夹缝薄片连接，驱动带夹缝薄片移动的驱动装置。
优选的，所述的驱动装置包括步进电机、设于步进电机上的步进电机转盘、设于步进电机转盘上的凸轮、平移导轨；所述的平移导轨与凸轮接触，由凸轮转动带动平移导轨平移；所述的带夹缝的薄片设于平移导轨上。
优选的，所述的驱动装置包括步进电机、设于步进电机上的步进电机转盘和固定于步进电机转盘外的微型轴承，所述的步进电机转盘上设有一微型转动轴承，所述的带夹缝的薄片一端固定于微型转动轴承上，另一端通过弹簧与微型轴承连接。
进一步的，所述的光输入输出端为环行器、双光纤准直器结构。
进一步的，所述的光栅可为透射型光栅或反射型光栅。
进一步的，所述的准直透镜为球面镜或柱面镜。
本发明还包括一种光谱仪，其特征在于：包括沿光路依次设置的光输入端、光栅、准直透镜、可移动夹缝光阑、光输出端；所述的可移动夹缝光阑包括设于光路上的带夹缝的薄片和与带夹缝薄片连接，驱动带夹缝薄片移动的驱动装置。
优选的，所述的驱动装置包括步进电机、设于步进电机上的步进电机转盘、设于步进电机转盘上的凸轮、平移导轨；所述的平移导轨与凸轮接触，由凸轮转动带动平移导轨平移；所述的带夹缝的薄片设于平移导轨上。
优选的，所述的驱动装置包括步进电机、设于步进电机上的步进电机转盘和固定于步进电机转盘外的微型轴承，所述的步进电机转盘上设有一微型转动轴承，所述的带夹缝的薄片一端固定于微型转动轴承上，另一端通过弹簧与微型轴承连接。
进一步的，所述的光输入端为单光纤准直器，所述的光输出端为柱透镜和光电探测器（PD）。
进一步的，所述的光栅可为透射型光栅或反射型光栅。
进一步的，所述的准直透镜为球面镜或柱面镜。
采用上述技术方案，本发明所述的带宽可调平顶型光学滤波器和光谱仪具有价格低，尺寸小和分辨率高等优点。
附图说明
图1为本发明所述的带宽可调平顶型光学滤波器示意图1；
图2为图1的侧视图；
图3为图1中可移动夹缝光阑示意图；
图4为本发明所述的带宽可调平顶型光学滤波器示意图2；
图5为本发明所述的光谱仪示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
本发明所述的带宽可调平顶型光学滤波器实施例1，如图1-图3所示，其中 101是准直器，102是光栅，103是准直透镜，104步进电机转盘，105是微型转动轴承，106是微型轴承，107是带狭缝的薄片，108是直角棱镜、109是步进电机；
具体的，带宽可调平顶型光学滤波器包括沿光路依次设置的准直器101、光栅102、准直透镜103、可移动夹缝光阑、直角棱镜108；所述的可移动夹缝光阑包括设于光路上的带夹缝的薄片107和与带夹缝薄片107连接，驱动带夹缝薄片107移动的驱动装置；所述的驱动装置包括步进电机109、设于步进电机109上的步进电机转盘104和固定于步进电机转盘104外的微型轴承106，所述的步进电机转盘104上设有一微型转动轴承105，所述的带夹缝的薄片107一端固定于微型转动轴承105上，另一端通过弹簧与微型轴承106连接。
具体使用时，光由准直器发射，入射到光栅上，经光栅衍射，不同波长经不同角度传输，然后经过一个准直透镜，准直透镜的作用是把不同方向传输的所有波长准直在一个方向上传输，经过准直透镜后，不同波长的光束相互平行排列，通过控制带狭缝的薄片移动，可选择不同的波长通过狭缝入射到直角棱镜上，经直角棱镜反射后，再依次经过狭缝，准直透镜，光栅，经准直器输出。在这个方案中，如图所示，图3中A为狭缝移动的位置高度示意图；狭缝为做弧线运动，所以狭缝宽度可能会有变化，但是L一般足够大，所以这个变化可以忽略。
如图4所示，其与图1的区别在于，驱动装置包括步进电机（未图示）、设于步进电机上的步进电机转盘104、设于步进电机转盘104上的凸轮111、平移导轨110；所述的平移导轨110与凸轮111接触，由凸轮11转动带动平移导轨110移动；所述的带夹缝的薄片107设于平移导轨110上；采用凸轮111旋转带动平移导轨110平移。
如图5所示，本发明所述的光谱仪结构，与图1相比，仅仅是把图1中的直角棱镜108替换成了柱透镜112和光电探测器（PD）113，光经柱透镜打到PD转换成电信号进行处理，这就形成了一个光谱分析仪。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带宽可调平顶型光学滤波器，其特征在于：包括沿光路依次设置的光输入输出端、光栅、准直透镜、可移动夹缝光阑、反射镜或反射棱镜；所述的可移动夹缝光阑包括设于光路上的带夹缝的薄片和与带夹缝薄片连接，驱动带夹缝薄片移动的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种带宽可调平顶型光学滤波器，其特征在于：所述的驱动装置包括步进电机、设于步进电机上的步进电机转盘、设于步进电机转盘上的凸轮、平移导轨；所述的平移导轨与凸轮接触，由凸轮转动带动平移导轨平移；所述的带夹缝的薄片设于平移导轨上。
3.根据权利要求1所述的一种带宽可调平顶型光学滤波器，其特征在于：所述的驱动装置包括步进电机、设于步进电机上的步进电机转盘和固定于步进电机转盘外的微型轴承，所述的步进电机转盘上设有一微型转动轴承，所述的带夹缝的薄片一端固定于微型转动轴承上，另一端通过弹簧与微型轴承连接。
4.根据权利要求1所述的一种带宽可调平顶型光学滤波器，其特征在于：所述的光输入输出端为环行器、双光纤准直器结构。
5.根据权利要求1所述的一种带宽可调平顶型光学滤波器，其特征在于：所述的光栅可为透射型光栅或反射型光栅；所述的准直透镜为球面镜或柱面镜。
6.一种光谱仪，其特征在于：包括沿光路依次设置的光输入端、光栅、准直透镜、可移动夹缝光阑、光输出端；所述的反射镜包括设于光路上的带夹缝的薄片和与带夹缝薄片连接，驱动带夹缝薄片移动的驱动装置。
7.根据权利要求6所述的一种光谱仪，其特征在于：所述的驱动装置包括步进电机、设于步进电机上的步进电机转盘、设于步进电机转盘上的凸轮、平移导轨；所述的平移导轨与凸轮接触，由凸轮转动带动平移导轨平移；所述的带夹缝的薄片设于平移导轨上。
8.根据权利要求6所述的一种光谱仪，其特征在于：所述的驱动装置包括步进电机、设于步进电机上的步进电机转盘和固定于步进电机转盘外的微型轴承，所述的步进电机转盘上设有一微型转动轴承，所述的带夹缝的薄片一端固定于微型转动轴承上，另一端通过弹簧与微型轴承连接。
9.根据权利要求6所述的一种光谱仪，其特征在于：所述的光输入端为单光纤准直器，所述的光输出端为柱透镜和光电探测器。
10.根据权利要求6所述的一种光谱仪，其特征在于：所述的光栅可为透射型光栅或反射型光栅；所述的准直透镜为球面镜或柱面镜。
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