CN115248078A - 一种基于线光谱的可调节光源装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于线光谱的可调节光源装置及其使用方法，该装置包括：光谱共焦线扫描装置、平面反射镜、平板玻璃和测量平台，光谱共焦线扫描装置位于平面反射镜和平板玻璃的上方，平面反射镜和平板玻璃位于光谱共焦线扫描装置和测量平台的中间，且平面反射镜和平板玻璃两者处于同一安装位置进行替换使用，测量平台位于最下方。本发明能够达到对可见光波段内波长进行选择从而实现光源输出波长的任意组合。本发明作为一种基于线光谱的可调节光源装置及其使用方法，可广泛应用于线光源构建技术领域。

Description

一种基于线光谱的可调节光源装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及线光源构建技术领域，尤其涉及一种基于线光谱的可调节光源装置及其使用方法。

背景技术

物理学上光源指能发出一定波长范围的电磁波的物体，电磁波包括可见光与紫外线、x射线等不可见光，光源通常指能发出可见光的发光体。光源种类很多，例如，热辐射光源指的是电流流经导电物体，使之在高温下辐射光能的光源，包括白炽灯和卤钨灯两种；气体放电光源指电流流经气体或金属蒸气，使之产生气体放电而发光的光源，包括弧光放电和辉光放电两种；光源广泛应用于光电检测、光学照明、光学加工、光学显微、光学微操纵、光谱技术、光学测量、光化学、光学成像、激光医学、光学投影、光学编码和荧光激发等领域，发挥着至关重要的作用，现有技术对波长可调节光源的方法，通过利用激光谐振腔几何结构调节输出波长，调节增益实现增益大于损耗，达到激光输出，系统复杂，光源使用方法实现难度大，且受限于增益介质本质增益特性，系统波长调节范围有限，光源系统构建后不易调整，并且对机械定位要求高，系统构建以及波长调节灵活性差，功能可扩充性不强，智能化程度低等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于线光谱的可调节光源装置及其使用方法，能够达到对可见光波段内波长进行选择从而实现光源输出波长的任意组合。

为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：

一种基于线光谱的可调节光源装置，包括光谱共焦线扫描装置、平面反射镜、平板玻璃和测量平台，所述光谱共焦线扫描装置位于平面反射镜和平板玻璃的上方，所述平面反射镜和平板玻璃位于光谱共焦线扫描装置和测量平台之间，且平面反射镜和平板玻璃两者处于同一安装位置进行替换使用，其中：

所述光谱共焦线扫描装置用于对平面反射镜和平板玻璃进行检测；

所述平面反射镜用于标定出光源的色散范围并构建光谱共焦线扫描装置的波长-位置关系曲线和传感器成像的像素-位置关系曲线；

所述平板玻璃用于聚集光谱共焦线扫描装置的光源并将平板玻璃表面的高度信息传输至光谱共焦线扫描装置；

所述测量平台用于支撑光谱共焦线扫描装置、平面反射镜和平板玻璃。

进一步，所述光谱共焦线扫描装置包括线光源、狭缝、第一级色散物镜组、光阑、第二级色散物镜组和测量部，所述线光源与测量部位于狭缝的同侧，第一级色散物镜组和第二级色散物镜组共轴设置，第一级色散物镜组和第二级色散物镜组之间设有光阑，其中：

所述线光源用于发射不同波长的连续可见光束；

所述狭缝用于可见光束的出射与入射；

所述第一级色散物镜组和第二级色散物镜组用于使入射光会聚在光轴上与波长相对应的聚焦位置处；

所述光阑用于将入射光路和反射光路分开；

所述测量部用于接收并处理反射光线。

进一步，所述测量部具体包括反射镜、分光器和传感器，所述分光器位于反射镜与传感器的中间，其中：

所述反射镜用于接收从狭缝输出的反射光并将反射光导向至分光器；

所述分光器用于接收反射光并对反射光进行测量；

所述传感器用于将来自分光器的光信号转换为电信号。

进一步，所述分光器具体包括准直透镜、衍射光栅和聚焦透镜，所述衍射光栅位于准直透镜和聚焦透镜的中间，其中：

所述准直透镜用于将反射镜的反射光准直折射；

所述衍射光栅用于使来自准直透镜的反射光发生衍射；

所述聚焦透镜用于将衍射光栅的衍射后的反射光聚焦到传感器。

同时，本发明还提供一种基于线光谱的可调节光源装置的使用方法，具体包括以下步骤：

S1、发射线光源并对线光源进行预处理，屏蔽位于中心的线光源光束，得到环状光束；

S2、对环状光束的波长进行筛选过滤处理，得到位于共焦线上具有特定波长范围的光束；

S3、对位于共焦线上具有特定波长范围的光束进行轴向色像差处理，将光束汇聚于平面反射镜上并标定位置；

S4、通过传感器与光谱仪对光束进行观察与探测，得到光束的成像像素与峰值波长；

S5、向上移动平面反射镜，并重新标定光束位于平面反射镜上的位置，再次通过传感器与光谱仪对光束进行观察与探测，得到移动后的光束的成像像素与峰值波长；

S6、多次移动平面反射镜并记录，对光束的位置数据分别与光束的成像像素与峰值波长进行拟合处理，构建像素-位置关系曲线和峰值波长-位置关系曲线；

S7、将平面反射镜替换为平板玻璃，根据像素-位置关系曲线和峰值波长-位置关系曲线，对位于平板玻璃上的光束进行编码处理，得到经过平板玻璃折射后多种出射光对应波长表达式。

进一步，所述步骤S6中，构建的像素-位置关系曲线具体表示如下：

上式中，a_k表示拟合多项式系数，y^k表示对应高度h的传感器成像对应像素，k表示对应像素编号和标准平面反射镜位置编号，h表示平面反射镜上表面距离测量平台的高度。

进一步，所述步骤S6中，构建的峰值波长-位置关系曲线具体表示如下：

上式中，λ表示对应高度h的光谱仪探测确定的峰值波长，b_l表示拟合多项式系数，l表示对应峰值波长编号和标准平面反射镜位置编号，h^l表示平面反射镜上表面距离测量平台的高度。

进一步，所述步骤S7中，得到经过平板玻璃折射后多种出射光对应波长表达式具体表示如下：

上式中，λ_p表示聚焦在在光轴上距离测量平台高度为h_p的波长，n表示平板玻璃的折射率，d表示平板玻璃的厚度，p表示第p次移动平板反射镜时记录的数据。

本发明方法及其器件的有益效果是：本发明基于色散物镜组作用机理，使线光源在经过色散物镜组聚焦后发生色散，在光轴上形成连续的，且到色散物镜组的距离互不相同的单色光焦点，从而建立起波长与轴向距离的线性关系，再利用被测物表面反射后的光谱信息得到相应的位置信息，利用出射波长与平板玻璃厚度与介质折射率的关系式，将平板玻璃固定到一定高度，通过改变平板玻璃厚度即可改变出射波长，对可见光波段内波长进行选择，实现光源输出波长的任意组合，具有使用方法简单和方法容易实现的特点。

附图说明

图1是本发明一种基于线光谱的可调节光源装置的结构示意图；

图2是本发明一种基于线光谱的可调节光源装置的使用方法的步骤流程图；

图3是本发明光谱共焦线扫描装置中光阑的结构示意图；

图4是本发明具体实施例中探测面上表面反射示意图；

附图标记：1、传感器；2、聚焦透镜；3、衍射衍射光栅；4、准直透镜；5、反射镜；6、分光器；7、测量部；8、线光源；9、狭缝；10、第一级色散物镜组；11、光阑；12、第二级色散物镜组；13、出光口；14、入光口；S₀、测量平台；S₁、平面反射镜；S₂、平板玻璃；A₁：平板玻璃上表面极限位置；A₂：平板玻璃下表面极限位置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

参照图1，本发明提供了一种基于线光谱的可调节光源装置，包括光谱共焦线扫描装置、平面反射镜S₁、平板玻璃S₂和测量平台S₀，所述光谱共焦线扫描装置位于平面反射镜S₁和平板玻璃S₂的上方，所述平面反射镜S₁和平板玻璃S₂位于光谱共焦线扫描装置和测量平台S₀的中间，且平面反射镜S₁和平板玻璃S₂两者处于同一安装位置进行替换使用，所述测量平台S₀位于最下方。

参照图4，A₁、A₂表示平板玻璃厚度或者其位置最高高度和最低高度可以达到的极限位置，通过调节平板玻璃的位置可以实现不同光波光源输出，光谱共焦线扫描装置用于对平面反射镜S₁和平板玻璃S₂进行检测，其中，所述光谱共焦线扫描装置具体包括线光源8、狭缝9、第一级色散物镜组10、光阑11、第二级色散物镜组12和测量部7，所述线光源8与测量部7位于狭缝9的同侧，第一级色散物镜组10和第二级色散物镜组2共轴设置，第一级色散物镜组10和第二级色散物镜组12中间设有光阑11，光阑11设有两个通道分别为出光口13与入光口14；

具体地，线光源8作为入射光源，射出包括具有从蓝色波长范围到红色波长范围的不同波长的连续可见光束作为测量光；

具体地，狭缝9用于光束的出射与入射，线光源8的测量光束经过狭缝9后仅从第一级色散物镜组10单一测进入第二级色散物镜组12单一侧，经测量表面S₁反射从第二级色散物镜组12以及第一级色散物镜组10的相对对称侧射出后通过狭缝9到达测量部7；此种光路控制方式，只有位于共焦线上特定波长的光束才能通过狭缝9到达测量部7，此有效减少共焦线外其它反射波长的干扰，提高测试灵敏度；由于光束的入射与反射共用同一个入光狭缝，因此安装及调试效率更高；

具体地，第一级色散物镜组和第二级色散物镜组为针对光谱共焦传感器1所涉及的透镜且产生轴向色像差，使入射光会聚在光轴上与波长相对应的聚焦位置处，因此对应光源中所包含的不同波长的光束被会聚到不同的聚焦位置；

具体地，参照图3，光阑11设有两个通道分别供入光和出光，两通道的形状为方形，也可为其它形状，借助光阑11可将入射和反射光路有效分开，过滤杂光，也可减少共焦线外其它反射波长的干扰；

具体地，测量部7用于接收并处理所述反射光，以获得测量结果，包括反射镜5、分光器6和传感器1；反射镜5用于接收从所述狭缝9输出的反射光并将反射光导向至分光器6，分光器6包括准直透镜4、衍射光栅3、聚焦透镜2，用于接收并处理来自所述反射光，以获得测量结果；其中，准直透镜4用于将所述反射光准直折射，衍射光栅3用于使来自所述准直镜4的反射光发生衍射，聚焦透镜2用于将所述衍射光栅3的衍射后的反射光聚焦到传感器1；传感器1用于将来自分光器的所述反射光转换成电信号，并由处理器根据所述电信号计算测量结果；

平面反射镜S₁用于标定出光源的色散范围并构建光谱共焦线扫描装置的波长-位置关系曲线和传感器1成像的像素-位置关系曲线；

具体地，采用光谱共焦线扫描装置检测标准平面反射镜S₁，沿轴向移动标准平面反射镜S₁，同时记录标准平面反射镜S₁的坐标位置，标定出色散透镜组的色散范围，光谱共焦线扫描装置的波长-位置关系曲线以及传感器1成像时对应的像素-位置关系曲线，用光谱共焦线扫描装置检测标准平面反射镜S₁，沿轴向移动标准平面反射镜S₁，传感器1刚观察到成像时，此时标准平面反射镜S₁的位置选定为初始位置，从初始位置h₀开始，沿轴向向上移动，同时记录标准平面反射镜S₁的坐标位置与传感器1上成像对应的像素，形成像素-位置数据表，同时用光谱仪探测并确定聚焦在标准平面反射镜S₁的峰值波长，记录标准平面反射镜S₁的坐标位置与对应聚焦的峰值波长，形成峰值波长-位置数据表，继续移动标准平面反射镜S₁，直到传感器1成像消失后停止移动标准平面反射镜S₁；分别将像素-位置数据表和峰值波长-位置数据表中的数据进行曲线拟合，得到线扫描测量系统的像素-位置关系曲线，峰值波长-位置关系曲线以及色散物镜组的色散范围；

标准平面反射镜S₁移动位置坐标h_i表示如下：

h_i＝h₀+Δh

上式中，h₀表示初始位置坐标，以测量平台S₀作为基准面，其中Δh＝1mm；

像素与标准平面反射镜S₁坐标位置的多项式拟合过程如下：

样本数据(y_i,h_i)，y_i为每次移动平面反射镜S₁，传感器1成像时对应的像素，i是对应像素编号和标准平面反射镜S₁位置编号，i＝0,1,2,3…q，其中q为移动平面反射镜S₁轴向靠近色散物镜组时所记录的像素与标准平面反射镜S₁位置最大编号的绝对值；

进一步所述拟合多项式如下所示：

上式中，a_k表示拟合多项式系数，其中k＝0,1,2,3…n；

则光谱共焦线扫描装置的像素-位置关系曲线为：

上式中，a_k表示拟合多项式系数，y^k表示对应高度h的传感器1成像对应像素，k表示对应像素编号和标准平面反射镜S₁位置编号，h表示平面反射镜S₁上表面距离测量平台S₀的高度；

进一步实验过程中记录的像素与坐标位置(高度)关系数据如下表所示，其中，y_i单位：个；h_i单位：mm，测量平台S₀高度设定为0：

表1成像像素与平面反射镜S₁的位置高度数据记录表

h<sub>1～10</sub>	19.54	20.59	21.64	22.69	23.74	24.79	25.84	11.89	27.94	28.99	30.04
												y<sub>1～10</sub>	2014	1787	1579	1425	1279	1155	1043	925	830	737	656
h<sub>11～22</sub>	31.09	32.14	33.19	34.24	35.29	36.34	37.39	38.44	39.49	40.54	41.59
												y<sub>11～22</sub>	594	510	448	387	325	272	9	173	131	90	47

综上实验数据，像素与高度的二次拟合多项式如下所示：

h＝5.025×10^-6y²-0.02093y+41.909

峰值波长与标准平面反射镜S₁坐标位置的多项式拟合过程如下：

样本数据(y_i,h_i)，λ_i为每次移动平面反射镜S₁，由光谱仪探测确定的峰值波长；i是峰值波长编号和标准平面反射镜S₁位置编号，i＝0,1,2,3…q，其中q为移动平面反射镜S₁轴向靠近色散物镜组时所记录的峰值波长与标准平面反射镜S₁位置最大编号的绝对值；

进一步的拟合多项式具体如下所示：

上式中，a_k表示拟合多项式系数，其中l＝0,1,2,3…m

则光谱共焦线扫描装置的峰值波长-位置关系曲线如下所示：

上式中，λ表示对应高度h的光谱仪探测确定的峰值波长，b_l表示拟合多项式系数，l表示对应峰值波长编号和标准平面反射镜S₁位置编号，h^l表示平面反射镜S₁上表面距离测量平台S₀的高度；

进一步实验过程中记录的峰值波长与坐标位置(高度)关系数据如下表所示，其中，λ_i单位：个；h_i单位：mm，测量平台S₀高度设定为0：

表2峰值波长与平面反射镜S₁的位置高度数据记录表

h<sub>1～10</sub>	19.54	20.59	21.64	22.69	23.74	24.79	25.84	11.89	27.94	28.99	30.04
												λ<sub>1～10</sub>	702.9	680.4	658.9	638.4	618.9	600.3	582.8	566.2	550.7	536.1	522.6
h<sub>11～22</sub>	31.09	32.14	33.19	34.24	35.29	36.34	37.39	38.44	39.49	40.54	41.59
												λ<sub>11～22</sub>	510	498.5	487.9	478.3	469.7	462.1	455.5	449.9	445.4	441.7	439.1

综上实验数据，峰值波长与高度的二次拟合多项式具体如下所示：

λ＝-39.559h+0.45141h²+1232.13

所述平板玻璃S₂用于聚集光谱共焦线扫描装置的光源并将平板玻璃S₂表面的高度信息传输至光谱共焦线扫描装置；

具体地，标准平面反射镜S₁替换为平板玻璃S₂进行检测，并将其置于色散透镜组的色散聚焦范围内；聚焦在平板玻璃S₂表面的光场携带平板玻璃S₂表面高度信息经第二级色散物镜组12、光阑11、第一级色散物镜组10、狭缝9、反射镜5、准直透镜4、衍射衍射光栅3、聚焦透镜2和传感器1，通过分析传感器1成像，并根据峰值波长-位置以及像素-位置关系曲线，解码出聚焦在平板玻璃S₂上表面的反射光对应波长；

通过改变平板玻璃S₂的高度与厚度可以实现2个以上波长同时输出；

则聚焦在平板玻璃S₂上表面的反射光对应波长λ₁表示如下所示：

上式中，h₁表示平板玻璃S₂上表面距离测量平台S₀的高度，y_l表示对应高度h₁的传感器1成像对应像素；

利用反射光对应波长与平行平板厚度及折射率关系，确定出经过平板玻璃S₂折射后多种出射光对应波长表达式；

所述多种出射光对应波长包括：经过平板玻璃S₂折射后聚焦在平板玻璃S₂下表面的波长以及本应聚焦在平板玻璃S₂某一轴向位置的波长经过多次反射后出射的波长，平板玻璃S₂折射后多种出射光对应波长表达式分别如下所示：

…

上式中，λ_p表示聚焦在在光轴上距离测量平台S₀高度为h_p的波长，n表示平板玻璃S₂的折射率，d表示平板玻璃S₂的厚度，p表示第p次移动平板反射镜时记录的数据；

通过改变平行平板厚度或折射率即可实现可见光波段内任意波长组合的可调节光源；

同时，本发明还提供一种基于线光谱的可调节光源装置的使用方法，具体包括以下步骤：

S1、发射线光源并对线光源进行预处理，使得位于中心的线光源光束被屏蔽，得到环状光束；

S2、对环状光束的波长进行筛选过滤处理，得到位于共焦线上具有特定波长范围的光束；

S3、对位于共焦线上具有特定波长范围的光束进行轴向色像差处理，将光束汇聚于平面反射镜S₁上并标定位置；

S4、通过传感器1与光谱仪对光束进行观察与探测，得到光束的成像像素与峰值波长；

S5、向上移动平面反射镜S₁，并重新标定光束位于平面反射镜S₁上的位置，再次通过传感器1与光谱仪对光束进行观察与探测，得到移动后的光束的成像像素与峰值波长；

S6、进行多次移动与观察，对光束的位置数据分别与光束的成像像素与峰值波长进行拟合处理，构建像素-位置关系曲线和峰值波长-位置关系曲线；

S7、将平面反射镜S₁替换为平板玻璃S₂，根据像素-位置关系曲线和峰值波长-位置关系曲线，对位于平板玻璃S₂上的光束进行编码处理，得到经过平板玻璃S₂折射后多种出射光对应波长表达式。

具体地，参照图2，线光源8射出具有从蓝色波长范围到红色波长范围的不同波长的连续可见光束，通过狭缝9后，从第一级色散物镜组10的单一侧进入，经过光阑11入光口13后进入第二级色散物镜组12的单一侧，继而会聚在平板玻璃S₂上表面S₁，反射光从第二级色散物镜组12另一侧射出后经过光阑11出光口14、从狭缝9出射后经反射镜5反射，通过准直透镜4、衍射衍射光栅3、聚焦透镜2进行分光，到达传感器1，根据传感器1成像对应的像素和标准平面反射镜S₁标定后拟合的像素-位置曲线以及峰值波长-位置曲线，确定聚焦在平板玻璃S₂上表面反射光波长，聚焦于平板玻璃S₂表面的焦点对应波长的光场能够沿第二级色散物镜组12另一侧光路返回，平行玻璃具有上下表面，本应聚焦于平板玻璃S₂上下表面之间的某一轴向位置的单色波长经过平板玻璃S₂折射后聚焦在平板玻璃S₂下表面，反射光场通过第二级色散物镜组12、光阑11出光口14、第一级色散物镜组10、狭缝9后到达测量部7，确定该波长原始聚焦点所在位置，并根据峰值波长-位置曲线，确定反射光波长，由于平板玻璃S₂表面反射率较高时，本应聚焦在平板玻璃S₂某一轴向位置的波长经过多次反射后出射，该反射光场通过第二级色散物镜组12、光阑11出光口14、第一级色散物镜组10、狭缝9后到达测量部7，确定该波长原始聚焦点所在位置，并根据峰值波长-位置曲线，确定反射光波长，最终实现多种单色波长同时输出，改变平板玻璃S₂厚度或折射率即可实现可见光波段内任意波长组合的光源。

上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种基于线光谱的可调节光源装置，其特征在于，包括光谱共焦线扫描装置、平面反射镜、平板玻璃和测量平台，所述光谱共焦线扫描装置位于平面反射镜和平板玻璃的上方，所述平面反射镜和平板玻璃位于光谱共焦线扫描装置和测量平台之间，且平面反射镜和平板玻璃两者处于同一安装位置进行替换使用，其中：

所述光谱共焦线扫描装置用于对平面反射镜和平板玻璃进行检测；

所述平面反射镜用于标定出光源的色散范围并构建光谱共焦线扫描装置的波长-位置关系曲线和传感器成像的像素-位置关系曲线；

所述平板玻璃用于聚集光谱共焦线扫描装置的光源并将平板玻璃表面的高度信息传输至光谱共焦线扫描装置；

所述测量平台用于支撑光谱共焦线扫描装置、平面反射镜和平板玻璃。

2.根据权利要求1所述一种基于线光谱的可调节光源装置，其特征在于，所述光谱共焦线扫描装置包括线光源、狭缝、第一级色散物镜组、光阑、第二级色散物镜组和测量部，所述线光源与测量部位于狭缝的同侧，第一级色散物镜组和第二级色散物镜组共轴设置，第一级色散物镜组和第二级色散物镜组之间设有光阑，其中：

所述线光源用于发射不同波长的连续可见光束；

所述狭缝用于可见光束的出射与入射；

所述第一级色散物镜组和第二级色散物镜组用于使入射光会聚在光轴上与波长相对应的聚焦位置处；

所述光阑用于将入射光路和反射光路分开；

所述测量部用于接收并处理反射光线。

3.根据权利要求2所述一种基于线光谱的可调节光源装置，其特征在于，所述测量部具体包括反射镜、分光器和传感器，所述分光器位于反射镜与传感器的中间，其中：

所述反射镜用于接收从狭缝输出的反射光并将反射光导向至分光器；

所述分光器用于接收反射光并对反射光进行测量；

所述传感器用于将来自分光器的光信号转换为电信号。

4.根据权利要求3所述一种基于线光谱的可调节光源装置，其特征在于，所述分光器具体包括准直透镜、衍射光栅和聚焦透镜，所述衍射光栅位于准直透镜和聚焦透镜的中间，其中：

所述准直透镜用于将反射镜的反射光准直折射；

所述衍射光栅用于使来自准直透镜的反射光发生衍射；

所述聚焦透镜用于将衍射光栅的衍射后的反射光聚焦到传感器。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的基于线光谱的可调节光源装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、发射线光源并对线光源进行预处理，屏蔽位于中心的线光源光束，得到环状光束；

S2、对环状光束的波长进行筛选过滤处理，得到位于共焦线上具有特定波长范围的光束；

S3、对位于共焦线上具有特定波长范围的光束进行轴向色像差处理，将光束汇聚于平面反射镜上并标定位置；

S4、通过传感器与光谱仪对光束进行观察与探测，得到光束的成像像素与峰值波长；

S5、向上移动平面反射镜，并重新标定光束位于平面反射镜上的位置，再次通过传感器与光谱仪对光束进行观察与探测，得到移动后的光束的成像像素与峰值波长；

S6、多次移动平面反射镜并记录，对光束的位置数据分别与光束的成像像素与峰值波长进行拟合处理，构建像素-位置关系曲线和峰值波长-位置关系曲线；

S7、将平面反射镜替换为平板玻璃，根据像素-位置关系曲线和峰值波长-位置关系曲线，对位于平板玻璃上的光束进行编码处理，得到经过平板玻璃折射后多种出射光对应波长表达式。

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述步骤S6中，构建的像素-位置关系曲线具体表示如下：

上式中，a_k表示拟合多项式系数，y^k表示对应高度h的传感器成像对应像素，k表示对应像素编号和标准平面反射镜位置编号，h表示平面反射镜上表面距离测量平台的高度。

7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述步骤S6中，构建的峰值波长-位置关系曲线具体表示如下：

上式中，λ表示对应高度h的光谱仪探测确定的峰值波长，b_l表示拟合多项式系数，l表示对应峰值波长编号和标准平面反射镜位置编号，h^l表示平面反射镜上表面距离测量平台的高度。

8.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述步骤S7中，得到经过平板玻璃折射后多种出射光对应波长表达式具体表示如下：

上式中，λ_p表示聚焦在在光轴上距离测量平台高度为h_p的波长，n表示平板玻璃的折射率，d表示平板玻璃的厚度，p表示第p次移动平板反射镜时记录的数据。

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