CN114485960A - 基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量结构及方法 - Google Patents
基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量结构及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114485960A CN114485960A CN202111669914.3A CN202111669914A CN114485960A CN 114485960 A CN114485960 A CN 114485960A CN 202111669914 A CN202111669914 A CN 202111669914A CN 114485960 A CN114485960 A CN 114485960A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diffraction grating
- light
- grating
- wavelength
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 3
- 102100025490 Slit homolog 1 protein Human genes 0.000 description 4
- 101710123186 Slit homolog 1 protein Proteins 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005329 float glass Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量结构及方法，属于空间光通信技术领域。一束光从狭缝进入，以空间光的形式传输入射到准直镜上，反射式的准直镜将光打到衍射光栅上，衍射光栅对入射光进行光栅分光，光栅每毫米有600个刻槽,不同波长的光经过衍射光栅后，反射到聚焦镜上，通过选择合适的焦距，聚焦后的光被线阵CCD采集到，通过相应的驱动设备连接到计算机后，识别对应的波长。本发明的优点是使用了具有600个刻线槽、25×25mm的衍射光栅，可实现0.8‑2.4μm光栅分光的波段覆盖，采用了线阵CCD对波长进行采集，可覆盖波段0.8‑2.4μm。
Description
技术领域
本发明涉及基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量结构及方法，属于空间光通信技术领域。
背景技术
由于激光具有单色性好、方向性好、相干性好等特点，在实验中通常采用激光作为光源，波长测量系统在分析不同波段光通信中应用十分广泛，因此激光的波长测量显得尤为重要。波长测量精度是激光测量的核心性能指标，波长测量的精确程度将会直接影响实验数据的分析。影响波长测量准确性的因素有两个方面：仪器特性和测量误差。之前国际上已经有关于波长测量精度的技术标准，但是局限于基本的仪器，并没有达到可以进行精度控制的程度，随着各类小型CCD光谱仪的发展，使得光谱测量技术在各个领域的应用日益增多，提高光谱测量精度的重要性也越来越明显。对不同波段波长测量的性能主要是由光栅的色散特性决定的，狭缝和光学系统的传递函数在像面上形成的单色狭缝被线阵探测器进行量化采样。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量结构及方法。
基于衍射光栅进行分光的高精度宽波段波长测量结构，狭缝的对面放置准直镜，准直镜的对面放置衍射光栅，衍射光栅的对面放置聚焦镜，聚焦镜的对面放置线阵CCD。准直镜的平面与狭缝的水平线具有偏离角度。
基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量方法，包括狭缝、准直镜、衍射光栅、聚焦镜及线阵CCD，含有以下步骤：
一束光从狭缝进入，以空间光的形式传输入射到准直镜上，反射式的准直镜将光打到衍射光栅上，衍射光栅对入射光进行光栅分光，光栅每毫米有600个刻槽,不同波长的光经过衍射光栅后，反射到聚焦镜上，通过选择合适的焦距，聚焦后的光被线阵CCD采集到，通过相应的驱动设备连接到计算机后，识别对应的波长。
采用了衍射光栅，尺寸25×25毫米，厚度为6毫米，光栅每毫米有 600个刻槽，这种光栅在浮法玻璃基板上渡有铝膜层，在闪耀波长附近的光谱区域内具有很高的效率。
可测波段宽，为0.8-2.4μm。
在图像采集时采用了线阵CCD5，其灵敏度极高，并且具有较宽的波长采集范围，为0.8-2.4μm。
本发明的优点是使用了具有600个刻线槽、25×25mm的衍射光栅，可实现0.8-2.4μm光栅分光的波段覆盖，采用了线阵CCD对波长进行采集，可覆盖波段0.8-2.4μm。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
为便于对实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对发明实施例的限定。
实施例1：如图1所示，一种基于衍射光栅进行分光的高精度宽波段波长测量结构，通过使用狭缝、光栅以及线阵CCD的波长测量结构，实验原理简单，选择合适的光栅可以实现高精度宽波段的波长测量。解决目前许多波长测量结构无法完成高精度和宽波段相结合。
基于衍射光栅进行分光的高精度宽波段波长测量结构，狭缝1的对面放置准直镜2，准直镜2的对面放置衍射光栅3，衍射光栅3的对面放置聚焦镜4，聚焦镜4的对面放置线阵CCD5。准直镜2的平面与狭缝1的水平线具有偏离角度。
基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量方法，包括狭缝1、准直镜2、衍射光栅3、聚焦镜4及线阵CCD5，含有以下步骤：
一束光从狭缝1进入，以空间光的形式传输入射到准直镜2上，反射式的准直镜2将光打到衍射光栅3上，衍射光栅3对入射光进行光栅分光，光栅每毫米有600个刻槽,不同波长的光经过衍射光栅3后，反射到聚焦镜4上，通过选择合适的焦距，聚焦后的光被线阵CCD5采集到，通过相应的驱动设备连接到计算机后，识别对应的波长。
驱动设备为现有技术产品。
采用了衍射光栅3，尺寸25×25毫米，厚度为6毫米，光栅每毫米有 600个刻槽，这种光栅在浮法玻璃基板上渡有铝膜层，在闪耀波长附近的光谱区域内具有很高的效率。
可测波段宽，为0.8-2.4μm。
在图像采集时采用了线阵CCD5，其灵敏度极高，并且具有较宽的波长采集范围，为0.8-2.4μm。
如上，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.基于衍射光栅进行分光的高精度宽波段波长测量结构，其特征在于，狭缝的对面放置准直镜，准直镜的对面放置衍射光栅，衍射光栅的对面放置聚焦镜，聚焦镜的对面放置线阵CCD。
2.根据权利要求1所述的基于衍射光栅进行分光的高精度宽波段波长测量结构，其特征在于，准直镜的平面与狭缝的水平线具有偏离角度。
3.根据权利要求1所述的基于衍射光栅进行分光的高精度宽波段波长测量结构，其特征在于，衍射光栅尺寸25×25毫米，厚度为6毫米，光栅每毫米有600个刻槽。
4.基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量方法，包括狭缝、准直镜、衍射光栅、聚焦镜及线阵CCD，含有以下步骤：
一束光从狭缝进入，以空间光的形式传输入射到准直镜上，反射式的准直镜将光打到衍射光栅上，衍射光栅对入射光进行光栅分光，光栅每毫米有600个刻槽,不同波长的光经过衍射光栅后，反射到聚焦镜上，通过选择合适的焦距，聚焦后的光被线阵CCD采集到，通过相应的驱动设备连接到计算机后，识别对应的波长。
5.根据权利要求4所述的基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量方法，其特征在于，采用衍射光栅，尺寸25×25毫米，厚度为6毫米，光栅每毫米有600个刻槽。
6.根据权利要求4所述的基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量方法，其特征在于，可测波段宽为0.8-2.4μm。
7.根据权利要求4所述的基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量方法，其特征在于，线阵CCD波长采集范围为0.8-2.4μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111669914.3A CN114485960A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量结构及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111669914.3A CN114485960A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量结构及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114485960A true CN114485960A (zh) | 2022-05-13 |
Family
ID=81508131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111669914.3A Pending CN114485960A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量结构及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114485960A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020044280A1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-18 | Weigold Adam Mark | Temporally resolved wavelength measurement method and apparatus |
| US20020121608A1 (en) * | 2001-01-29 | 2002-09-05 | Sandstrom Richard L. | High resolution spectral measurement device |
| US20050168738A1 (en) * | 2004-02-02 | 2005-08-04 | Akira Ohnishi | Small sized wide wave-range spectroscope |
| CN102353462A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-02-15 | 上海市激光技术研究所 | 二氧化碳激光波长测量装置 |
| CN106441581A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-02-22 | 华中科技大学 | 一种高分辨率的线阵ccd直读型光谱仪 |
-
2021
- 2021-12-31 CN CN202111669914.3A patent/CN114485960A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020044280A1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-18 | Weigold Adam Mark | Temporally resolved wavelength measurement method and apparatus |
| US20020121608A1 (en) * | 2001-01-29 | 2002-09-05 | Sandstrom Richard L. | High resolution spectral measurement device |
| US20050168738A1 (en) * | 2004-02-02 | 2005-08-04 | Akira Ohnishi | Small sized wide wave-range spectroscope |
| CN102353462A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-02-15 | 上海市激光技术研究所 | 二氧化碳激光波长测量装置 |
| CN106441581A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-02-22 | 华中科技大学 | 一种高分辨率的线阵ccd直读型光谱仪 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8018597B2 (en) | Slab waveguide spatial heterodyne spectrometer assembly | |
| US8184285B2 (en) | Method and apparatus using volume holographic wavelength blockers | |
| US7315371B2 (en) | Multi-channel spectrum analyzer | |
| US8553224B2 (en) | Fiber bundle for high efficiency, spatially resolved coupling | |
| US9939320B2 (en) | Curved grating spectrometer and wavelength multiplexer or demultiplexer with very high wavelength resolution | |
| US20200363323A1 (en) | Spectrometer | |
| US7034935B1 (en) | High performance miniature spectrometer | |
| CN102564588A (zh) | 采用光纤束分光的垂直入射宽带光谱仪及光学测量系统 | |
| US9612155B2 (en) | Curved grating spectrometer and wavelength multiplexer or demultiplexer with very high wavelength resolution | |
| US20240044708A1 (en) | Raman spectroscopy probe and raman spectroscopy detection device | |
| CN110501074B (zh) | 高通量宽谱段高分辨率的相干色散光谱成像方法及装置 | |
| CN108362379B (zh) | 一种宽谱段高分辨率光谱色散方法及装置 | |
| CN103575397A (zh) | 一种光谱测量装置 | |
| CN114485960A (zh) | 基于衍射光栅进行分光高精度宽波段波长测量结构及方法 | |
| CN112504457B (zh) | 一种应用于dwdm系统的空间外差光谱仪 | |
| US20200300699A1 (en) | Method and apparatus for linear variable bandpass filter array optical spectrometer | |
| KR101176884B1 (ko) | 분광계용 광학계 및 이를 적용한 분광계 | |
| CN110118602B (zh) | 一种宽波段高分辨率光谱成像信息同时获取装置 | |
| CN203572576U (zh) | 一种光谱测量装置 | |
| CN106940291A (zh) | 高分辨率的双光栅单色仪光路装置 | |
| CN207366081U (zh) | 一种摄谱仪 | |
| CN105181605A (zh) | 一种基于布拉格反射效应的光谱仪 | |
| Liu et al. | Path-folded infrared spectrometer consisting of 10 sub-gratings and a two-dimensional InGaAs detector | |
| CN111272732A (zh) | 一种拉曼光谱仪及拉曼光谱拼接方法 | |
| Meade et al. | Simultaneous High-Resolution and High-Throughput Spectrometer Design Based on Virtual Slit Technology |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |