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
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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。
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