CN1221785C

CN1221785C - 光谱分析仪

Info

Publication number: CN1221785C
Application number: CN01803459.4A
Authority: CN
Inventors: 何刚; D·加里皮; G·W·希恩
Original assignee: Exfo Electro Optical Engineering Inc
Current assignee: Exfo Company
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2001-01-04
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2021-01-04
Also published as: WO2001050100A3; AU2496501A; WO2001050100A2; DE60101551D1; EP1252489A2; CA2293980A1; CN1394275A; DE60101551T2; ATE256859T1; EP1252489B1

Abstract

光谱分析仪包括：一个衍射光栅(DG)；一个偏振分解单元(PDM)，用于将输入光束分解成具有相互垂直的线偏振态的第一和第二光束；和两个输出端口(EP2/1，EP2/2)，每个输出端口用于在衍射光栅(DG)衍射之后，从光栅基本上只是接收相应的一个偏振光束(LR，LT)。在其线偏振态与衍射光线相应的衍射面成任何规定的角度的情况下，将每个线偏振光束导向衍射光栅。安排是这样的，即在分析仪工作频带内的任何特定波长下，光束的偏振态基本上不随时间而改变。分析仪还可以具有一个反射镜(RAM)，用于反射第一次衍射之后离开衍射光栅的光束，以便使它们返回到衍射光栅进行第二次衍射。

Description

光谱分析仪

技术领域

本发明涉及采用衍射光栅的光谱分析仪和单色仪。本发明特别适用于这样一些光谱分析仪，其中待分析的光束被不止一次地投射到衍射光栅上，以便得到改善的分辨率，及适用于这些光谱分析仪中的单色仪。

背景技术

本发明特别涉及1999年3月授权的美国专利5,886,785中所公开的那种光谱分析仪，该专利的发明人为H.Lefevre等人。Lefevre等人公开了一种光谱分析仪，该光谱分析仪包括一个衍射光栅和一个二面反射器。将用于分析的输入光束通过一输入/输出端口接收，准直，并穿过一偏振分光器，该偏振分光器将光束分成两个线偏振方向相互垂直的线偏振的组分。传输的光束通过一个波片，该波片将其偏振方向旋转90°，以便在偏振方向相互平行并与衍射光栅凹槽垂直的情况下，将离开分光器的两个光束组分导向衍射光栅。

衍射之后，光束组分被导向到二面反射器上，该二面反射器将它们反射回衍射光栅上。在第二次衍射之后，光束组分返回到偏振分光器，该偏振分光器使光束组分再结合，并使再结合的光束从相反方向上通过准直器，以将再结合的光束聚焦并将它导向输入/输出端口。在通过衍射光栅和二面反射器时，二个光束组分沿着完全相同的路线，但朝相反的方向前进。

他们设计上的一个缺点是由各光束组分再结合并经同一出口离开这一事实产生的。光谱分析仪的技术规格要求将由分析仪所引起的背反射降低到一定程度，以便不影响正在测试的设备。因此，在Lefevre等人的方法中，可以用一种光环行器，以便将输入光束与输出光束分开，并避免背反射。环行器的插入损耗和隔离度随波长而改变，并且环形器的缺陷引起串光，即，在环行器内来自输入光束的能量被直接耦合到输出光束上。

Lefevre等人可以不用环行器，而用一个耦合器来分开输入光束和输出光束，并用一个隔离器来显著减少光的背反射。这种隔离器的插入损耗和隔离能力二者通常与波长有关。而且，耦合器会引入至少6分贝(dB)的插入损耗，比如，对于一个理想的3dB(50/50)耦合器，在每个方向上3dB。另外，耦合器的方向性在未滤光的输入端和输出端之间引入串扰(cross-talk)。

一般来说，使用如耦合器、环行器和隔离器等部件会伴随着不可避免的固有的与波长和偏振有关的损耗，这些损耗不容易被补偿或考虑到。

在增加使用密集波分多路复用(DWDM)的情况下，光谱分析仪可以用来扫描达128个波长。由于这种直接串扰的程度，在检测器/接收器处存在的光学“噪音下限”(”noise floor”)将随着通道数增加而按比例增加，因而每个单个通道的信号强度固定。这使仪器的光学信噪比(OSNR)降低。

另一个缺点是由于这样的事实而产生的，即：输入光束是在单色仪部分内被分成分组的、正交偏振态组分的，在单色仪部分内，光束在此自由空间内传播。这样就使光学设计和部件选择变得复杂，因为光束尺寸可以受偏振分光器通光孔径的限制，由于费用和可用性原因，通光孔径应保持尽可能小。另一方面，当最大可能数量的光栅槽被照亮时，可得到最大的光谱分辨率。为避免这个问题而加一个光束扩展器(比如，用变形棱镜)并不能令人满意，因为它价格贵而且笨拙。

应该注意，Lefevre等人显然认识到，通过将一分开的输出光纤紧靠在输入光纤附近，可以避免对环行器或3-dB耦合器的需要。然而，这种改进没有完全解决显著的背反射到输入光纤中的问题，并且没有减少由背散射所引起的OSNR，因而在单色仪内由各部件所散射的光被输出光纤接收。

人们希望避免或至少减少在这种测量仪器中任何过度的与波长有关和与偏振有关的损耗。

按照Lefevre等人的观点，他们的光谱分析仪对偏振是不敏感的。然而，实际上却存在与波长有关的损耗，该损耗是由于他们设计中所用的各部件，尤其是波片，的偏振依赖性引起的。这种波片显示一个λ/2的延迟性，对特定波长引起90°旋转的线偏振。当入射光束的波长被调谐离开那个波长时，由波片提供的旋转角将改变。因此，与其线偏振态(SOP)垂直于槽的组分相比，线SOP不垂直于光栅槽的组成分会有增加的衰减。

尽管这种与波长有关的损耗可以在分析仪的硬件中得到补偿，但它导致了对最终能达到的仪器灵敏度的限制。

发明内容

本发明设法避免或至少减轻上述缺点。

按照本发明的一个方面，一种光谱分析仪包括：输入装置，偏振控制装置；扫描单色仪，其具有第一和第二输入端口和相应的第一和第二输出端口，分别耦合至所述输出端口的第一第二检测装置，所述偏振控制装置被配置成分解通过所述输入装置接收的输入光束，以便提供第一和第二光束，所述第一和第二光束各有一个线偏振态，该线偏振态对应于所述输入光束的两个相互垂直的线偏振态中的一个，并且将所述第一和第二光束分别供给至所述第一和第二输入端口，用于在其线偏振态具有相对于衍射光栅的衍射平面的预置方向的情况下，射向衍射光栅，

所述输入端口相互间隔并且所述输出端口相应地隔开，以便每个输出端口将基本上唯一地接收所述第一和第二衍射光束中各自的一个，用于传递至所述第一和第二检测器中的相应的一个，安排是这样的，即在分析仪工作波段内任一特定波长处，使第一和第二光束的每一个的偏振态都基本上保持不随时间而变。

第一和第二光束中的每个都可以以这样的方式入射在光栅上，即其线偏振态可与相应衍射平面成任何规定的角度。

本发明的优选实施例还包括使第一和第二光束线偏振态之一或二者与波长无关地旋转，以便两个线偏振态相互平行对齐的装置，将第一和第二光束导向到衍射光栅上的装置也是这样，使第一和第二光束射的线偏振态分别垂直于衍射光栅凹槽。

偏振分解装置可以包括一个偏振光分光器，该偏振光分光器通过一对保偏光纤耦合到单色仪部分上。保偏光纤之一或二者可以扭转(twisted)，以便提供穿过其中的光束偏振态所需的旋转。

两个线偏振光束中的每个都最好是在其线偏振态平行于衍射光栅的衍射平面(亦即，垂直于槽方向)的情况下，入射在衍射光栅上。

单色仪还可以包括反射装置，该装置用于反射第一次衍射之后离开衍射光栅的光束，以使它们以相同的偏振态，在这样一个位置处返回衍射光栅，该位置从第一次衍射位置有一个横向位移，两个输出端口接收线偏振光束第二次衍射之后相应的光束。

在本说明书中，术语“槽”包括在一种刻划(ruled)衍射光栅中的实际的槽，及它们在例如一种全息光栅中的等同物。

下面参照附图通过示例对优选实施方案的说明将使本发明的各种特点、优点和目的变得更加明显。

附图简述

图1是体现本发明的光谱分析仪(OSA)的简化示意透视图，该光谱分析仪包括一个偏振对准单元，一个单色仪单元，和一对输出端口；

图2是OSA单色仪部分的简化侧视图；

图3是更详细示出OSA偏振对准单元的示意图；

图4是示出单色仪部分第一种修改的详图；和

图5是示出单色仪部分第二种修改的详图。

实施本发明的最佳方式

首先参见图1和2，光谱分析仪包括一个与波长无关的偏振多路分配器单元PDM(图2中未示出)和一个单色仪部分MR。如图1所示，与波长无关的偏振多路分配器PDM具有一个输入端口和两个输出端口OP1和OP2，供分析的输入光束通过一根光纤F加到上述输入端口上，而两个输出端口OP1和OP2分别用于输出第一光束LR和第二光束LT，该第一光束LR和第二光束LT具有相互正交的线偏振态。输出端口OP1和OP2分别通过保偏(PM)光纤PMF1和PMF2耦合到单色仪部分MR上，用于将第一光束LR和第二光束LT输送到单色仪部分MR上。在工作波长处，两个PM光纤PMF1和PMF2可以是单模或多模的。第二保偏光纤PMF2扭转90°，以在两个线偏振光束LT和LR到达单色仪部分MR的输入处时，它们的线偏振态(SOP)相互平行。单色仪部分MR的输入端口I1和I2包括保偏光纤PMF1和PMF2的各个端部，它们终止于第一和第二光纤阵列终端连接器FP1/1和FP1/2，其构成所谓的光纤阵列FP1。因此，保偏光纤PMF1和PMF2的近端分别连接到与波长无关的偏振多路分配器单元PDM的输出端口OP1和OP2上，而它们的远端则分别连接到第一和第二光纤阵列终端连接器FP1/1和FP1/2上。第一和第二光纤阵列终端连接器FP1/1和FP1/2可以是已知种类的，例如，具有两个V形槽或毛细管，光纤PMF1和PMF2的端部接合到这两个V形槽或毛细管中，以便精确确定它们纤芯之间的间隙，并且它们是如此取向，以便光束LR和LT被导向单色仪部分MR中的准直镜L1上。

除了光纤阵列终端连接器FP1/1和FP1/2和输入准直透镜L1之外，单色仪部分MR还包括：一个输出聚焦透镜L2；一个平面“折叠”镜M(使设计变得更紧凑)；一个直角式二面反射镜RAM，如屋顶镜或波拉(Porro)镜；一个反射衍射光栅DG和一个由光纤阵列终端连接器FP2/1和FP2/2所形成的输出光纤阵列FP2，它们与阵列终端连接器FP1/1和FP1/2及输出光纤OF1和OF2相似。平面镜M是任选的。应该理解，输入光纤PMF1和PMF2及输出光纤OF1和OF2中每一个的光纤端部都分别等效于经典的单色仪设计的输入缝隙和输出缝隙。

波长选择通过旋转二面反射镜RAM或衍射光栅DG，或是将二者一起旋转来进行。在这个优选实施例中，二面反射镜RAM安装在以可旋转装置TT形式实现的调谐装置上，使其能相对于衍射光栅DG旋转，以扫描所希望的波长范围。应该注意，来自光纤FP1/1和FP1/2的光束分别聚焦到光纤FP2/1和FP2/2上。单色仪部分MR分别通过第二对光纤FP2/1和FP2/2输出扫描的光束，该第二对光纤FP2/1和FP2/2各自的端部包括一对单色仪部分MR的输出端口O1和O2，并将两个输出光束LR和LT传送到一个输出级上，该输出级分别包括一对检测器D1和D2，检测器D1和D2可以是，例如，光敏二极管。检测器D1和D2被可以耦合到一个微处理机上(未示出)，该微处理机处理来自检测器的相应的电信号。还应注意，输出光纤FP2/1和FP2/2可以用检测器前面的缝隙，或者用一合适的透镜/检测器装置代替。

在每一光纤对或“阵列”FP1和FP2中，光纤间的距离要大于，在焦平面上沿非色散方向上，信号的“光点直径”尺寸。距离尺寸要大到这样的量，以便有效地避免串扰。另一方面，这些光纤非常靠近，以致两个光束沿着几乎平行的路线前进，以便基本上避免象差。实际上，中心之间的间隔约为0.25mm。

如图3所示，与波长无关的偏振多路分用器PDM包括三个光纤准直管FC1、FC2和FC3及一个偏振分光器PBS。光纤准直管FC3接收输入光纤导向的光束，并将它转变成准直的、自由空间光束，该光束射向偏振分光器PBS。后者将入射光束分成两个光束LT和LR，这两个光束LT和LR分别具有相互垂直的线偏振态(SOPs)，它们对应于入射光束原来的相互垂直的偏振态。偏振分光器PBS将线偏振光束LR导向光纤准直管FC1，并将互补的、正交线偏振光束LT导向光纤准直管FC2。光纤准直管FC1和FC2分别将两个光束LR和LT聚焦到保偏光纤PMF1和PMF2的近端，在每种情况下投射光的线偏振态(SOP)都与和PM光纤PMF1和PMF2之一有关的双折射轴(“慢”或“快”)其中之一对准。在这个特定的实施例中，例如，如图3所示，光纤PMF1传输相应于垂直线偏振的那部分初始光束能，而光纤PMF2传输相应于水平线偏振的那部分初始光束能。

再次参见图1和图2，保偏光纤PMF1和PMF2的远端终止于单色仪部分MR的输入光纤阵列FP1处并固定于其中。在固定之前，调整保偏光纤PMF1或PMF2或二者，以便保证从这两种光纤端部射出的光束LT和LR的线偏振态具有相同的、预定的空间定向，在这种情况下是相互平行。这种调整的一个例子可以是将两根光纤的其中之一相对于另一根扭转。

光纤FP1/1和FP1/2在单色仪部分MR的输入处，分别将两个偏振光束LR和LT导向在单色仪部分MR的准直输入透镜L1上，并且如此定向，以使光束的SOPs在入射到衍射光栅DG上时，与衍射平面平行，亦即，垂直于槽。当经过单色仪部分MR的另一些部件时，两个偏振光束LR和LT沿着相似的，但不严格平行的路线前进。然而，为了更清楚显示起见，在图1和2中仅示出偏振光束中的一个，即LR的路线。这样，在离开透镜L1时，准直的光束LR被平面镜M反射到衍射光栅DG上，以便光束LR的偏振态垂直于光栅DG的槽。在通过衍射光栅DG反射和衍射之后，光束射向直角式二面反射镜RAM。安排是这样的，即光束LR以约45度数量级的第一角射到二面反射器RAM的一个面上，并反射到另一个面上，该另一个面再以第一角的90°余角反射光束LR，以便它朝其到达方向的相反的方向上离开二面反射镜RAM，并再次入射到衍射光栅DG上，但位置相对于第一次入射时的衍射平面，垂直位移了一段距离。衍射光栅再次反射和衍射光束LR，并使它通过平面镜M射向输出透镜L2上，该输出透镜L2将光束重新聚焦在第二光纤对FP2的光纤FP2/1的端部中。光束LT被光纤FP1/2导向准直透镜L1上之后，沿着相似的路线前进，但被透镜L2重新聚焦在光纤对FP2的光纤FP2/2的端部中。

在分别离开光纤FP2/1和FP2/2的另一端(输出端)时，光束LR和LT分别入射到检测器D1和D2上。光纤OF1和OF2将阵列光纤FP2/1和FP2/2分别耦合到检测器D1和D2上，以便分别将衍射和重新聚焦的光束LR和LT加到检测器D1和D2上。检测器D1和D2将相应的电信号加到微处理机MP上，用于以通常的方法处理，该方法可以用电学方法使电信号结合。当然，可以省去检测器，光纤OF1和OF2可以将传输光束LR和LT传输到其它地方进行后续的检测、处理或分析。另外，可以省去光纤OF1和OF2，阵列光纤FP2/1和FP2/2可以直接将光束LR和LT加到各检测器上。

应该注意，偏振光束LR和LT穿过相应的光纤FP1/1和FP2/2和透镜L1，传输到衍射光栅DG上，并且在离开光栅DG时，分别通过透镜L2传到对应的光纤FP2/1和FP2/2上。

由于入射光束SOP的分解发生在单色仪部分MR的自由空间光学元件的外部，所以当决定透镜L1和L2的工作直径时，不受偏振分光器PBS通光孔径这类实际问题约束。因此，可以采用比较大的光束直径，这有利于将大量光栅槽照亮，而不必使光栅相对于入射光束保持在极度倾斜和难以调节的入射角。

由于对有关设备实际尺寸的限制，透镜和衍射光栅可以比较大，以便得到更好的分辨率。

设想可以用一凹面镜代替透镜L1和L2中的一个或它们二者，并仍然获得上述优点。因此，图4示出一个偏轴抛物面镜PM1，用于在将光束加到衍射光栅DG/平面镜M(图4中未示出)之前，接收来自光纤阵列FP1的光束并使它们准直。图5示出一个偏轴抛物面镜PM2，用于接收来自衍射光栅/平面镜M(图5中未示出)的准直光束，并将它们聚焦到输出光纤阵列FP2上。当采用一个或多个这种偏轴抛面镜PM1，PM2时，或许也能省去平面镜M，而仍然得到一个紧凑的设计。

应该注意，由于本发明的上述优选实施例避免了使用偏振变换特性固有地依赖于波长的波片，所以分别射出两个光纤FP1/1和FP2/2的光束LR和LT的线偏振态，可以如此定向在衍射平面中，以便将单色仪部分MR的损耗减至最小，并使光谱分析仪在很宽的波长范围具有最好的性能。另外，由于没有其它固有地与波长有关的元件，如隔离器、环行器或3-dB耦合器，使本发明的实施例能在一个很宽的光谱范围内保持它们的特性。

还应注意，本发明的实施例采用两个分开的检测器D1和D2，它们可以通过微处理机单独校准，这样可以增加光学设计和对准的灵活性。例如，尽管当分别从FP1/1和FP1/2发射的两个光束的偏振态相互平行并平行于光栅的衍射平面时，优化了本发明各实施例的总的性能，尤其是优化了它们的光学灵敏度及这个光学灵敏度与待测信号的偏振态的独立性，但倘若，当光束到达输出阵列FP2时，它们的偏振态在任何规定的波长下都不随时间而改变，如果这两个光束具有不同的、任意的和甚至与波长有关的偏振态，用降低的灵敏度规格，本发明的这些实施例也可以起作用。这是由于，对于给定的偏振态和通过单色仪部分MR的波长来说，偏振和波长对检测的依赖程度可以在微处理机中较准。

因此，尽管优选的是利用一个扭转的保偏光纤来旋转光束中的一个或每个光束的偏振态，但也能利用一种与波长有关的旋转装置，如波片，并在正常波长范围内校准光谱分析仪(特别是微处理机)，以保证在任何特定的波长下始终一致的测量。由于第一和第二光束在离开衍射光栅之后和检测之前不重新结合，因此这是可能的。如上所述，利用波片能限制最终可达到的灵敏度。

分光器PBS可以是一种常用的偏振分光器，它可以处理从400纳米到大约2000纳米的范围。这种分光器很容易得到。

还应注意，衍射光栅DG可以是，例如，一种全息光栅，或任何其它合适种类的光栅。还设想调谐装置可以旋转衍射光栅DG而不是二面M镜RAM，或者除了转动二面M镜RAM之外，也旋转衍射光栅DG。

应该理解，本发明包括这样一个单色仪，它是通过省去检测器D1和D2，微处理机MP，甚至旋转装置TT，增加及用于使衍射光束LR和LT重新结合的附加装置而形成的。因而两个光束LR和LT可以用，例如，一个偏振多路复用器或者相反应用上述偏振分光器用光学方法结合。

实用性

有利的是，不考虑典型的环境改变，如正常的温度波动和振动，在本发明的实施例中，第一和第二光束的偏振态基本上不随时间而改变。

而且，输入端口和输出端口完全分开的本发明的实施例的一个优点是，基本上完全避免了沿着光学输入通路背反射，及输入和输出之间的直接串扰，该优点对于高密度波分多路复用(HDWDM)应用来说很重要。

Claims

1.一种光谱分析仪，包括：

(i)输入装置(F)，

(ii)偏振控制装置(PDM，PMF1，PMF2)；

(iii)扫描单色仪(MR)，其具有衍射光栅的第一和第二输入端口(I1，I2)和相应的第一和第二输出端口(O1，O2)，以及

(iv)分别耦合至所述输出端口(O1，O2)的第一第二检测装置(D1，D2)，

所述偏振控制装置(PDM，PMF2，PMF2)被配置成分解通过所述输入装置(F)接收的输入光束，以便提供第一和第二光束(LR，LT)，所述第一和第二光束各有一个线偏振态，该线偏振态对应于所述输入光束的两个相互垂直的线偏振态中的一个，并且将所述第一和第二光束(LR，LT)分别供给至所述第一和第二输入端口(I1，I2)，用于在其线偏振态具有相对于衍射光栅的衍射平面的规定方向的情况下，射向衍射光栅(DG)，

所述输入端口(I1，I2)相互间隔并且所述输出端口(O1，O2)相应地隔开，以便每个输出端口(O1，O2)将基本上唯一地接收所述第一和第二衍射光束中各自的一个，用于传递至所述第一和第二检测器中的相应的一个，安排是这样的，即在分析仪工作波段内任一特定波长处，使第一和第二光束的每一个的偏振态都基本上保持不随时间而变。

2.根据权利要求1的光谱分析仪，其特征在于：其中偏振控制装置(PDM，PMF1，PMF2)和输入端口(I1，I2)被这样配置，使得第一和第二光束中的每一个都在其线偏振态平行于衍射光栅相应的衍射平面的情况下，入射到衍射光栅(DG)上。

3.根据权利要求1的光谱分析仪，其特征在于：偏振控制装置包括：装置(PMF1，PMF2)，用于使第一和第二光束线偏振态之一或二者与波长无关地旋转，以使上述两个线偏振态相互平行对准；装置(FP1/1，FP1/2，I1，I2)，用于将第一和第二光束导向衍射光栅(DG)上，该装置也是这样，分别使第一和第二光束的线偏振态相互平行，并平行于衍射光栅相应的衍射平面。

4.根据权利要求2的光谱分析仪，其特征在于：偏振控制装置包括：装置(PMF1，PMF2)，用于使第一和第二光束线偏振态之一或二者与波长无关地旋转，以使上述两个线偏振态相互平行对准；装置(FP1/1，FP1/2，I1，I2)，用于将第一和第二光束导向衍射光栅(DG)上，该装置也是这样，分别使第一和第二光束的线偏振态相互平行，并平行于衍射光栅相应的衍射平面。

5.根据权利要求3的光谱分析仪，其特征在于：实施旋转的装置(PMF1，PMF2)包括至少一个扭转的保偏光纤(PMF2)。

6.根据权利要求1的光谱分析仪，其特征在于还包括：反射镜装置(RAM)，用于反射在第一次衍射之后离开衍射光栅的上述第一和第二光束(LR，LT)，以便使上述第一和第二光束以一定的移位返回到衍射光栅，该移位垂直于发生第一次衍射的衍射平面，以便使光束进行第二次衍射，并且在第二次衍射之后射向输出端口(O1，O2)。

7.根据权利要求1的光谱分析仪，其特征在于：衍射光栅基本上是平面，并且输入装置还包括准直装置(L1，PM1)，该准直装置(L1，PM1)用于使上述从输入端口(I1，I2)射出的上述第一和第二光束中的每个都基本上准直，并将准直的第一和第二光束投射到衍射光栅(DG)上，并且该单色仪还包括聚焦装置(L2；PM2)，用于将衍射的准直光束分别聚焦到输出端口(O1，O2)上。

8.根据权利要求7的光谱分析仪，其特征在于：准直装置包括一个透镜(L1)。

9.根据权利要求7的光谱分析仪，其特征在于：聚焦装置包括一个透镜(L2)。

10.根据权利要求8的光谱分析仪，其特征在于：聚焦装置包括一个透镜(L2)。

11.根据权利要求7的光谱分析仪，其特征在于：准直装置包括一个设置在输入端口(I1，I2)和衍射光栅之间的偏轴抛物面镜(PM1)，用于使从输入端口射出的第一和第二光束准直，并将准直的光束投射到衍射光栅(DG)上。

12.根据权利要求7的光谱分析仪，其特征在于：聚焦装置包括一个设置在衍射光栅和输出端口(O1，O2)之间的偏轴抛物面镜(PM2)，用于收集从衍射光栅(DG)射出的基本上准直的光束，并将上述光束分别聚焦到输出端口(O1，O2)上。

13.根据权利要求7的光谱分析仪，其特征在于：准直装置包括一个设置在输入端口(I1，I2)和衍射光栅之间的偏轴抛物面镜(PM1)，用于使从输入端口射出的第一和第二光束准直，并将准直的光束投射到衍射光栅(DG)上，其中聚焦装置包括一个设置在衍射光栅和输出端口之间的第二偏轴抛物面镜(PM2)，用于接收从衍射光栅(DG)射出的基本上准直的光束，并将上述光束分别聚焦到输出端口(O1，O2)上。

14.根据权利要求6的光谱分析仪，其特征在于：反射镜装置(RAM)包括一个波罗棱镜。

15.根据权利要求6的光谱分析仪，其特征在于：反射镜装置(RAM)包括一个屋顶镜。

16.根据权利要求7-12的其中之一的光谱分析仪，其特征在于还包括位于两个准直光束的路线中的平面反射镜(M)。

17.根据权利要求1的光谱分析仪，其特征在于：偏振控制装置(PDM)包括一个与波长无关的偏振多路分用器。

18.根据权利要求17的光谱分析仪，其特征在于：与波长无关的偏振多路复用器包括一个偏振分光器(PBS)。