CN201788020U - 能降低杂散光的光接收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种能降低杂散光的光接收系统，包括单色器和第一接收器，其中，所述光接收系统还包括第二接收器，由所述单色器出射的光束经若干块反射镜依次反射至所述第一接收器，在所述单色器与所述第一接收器之间的光路上可转动地安装有能够将由所述单色器出射的光束反射至所述第二接收器的旋转反光镜，所述第一接收器和第二接收器分别适于接收不同波段的光。使用时可以利用旋转反光镜将光束简单切换到合适的接收器上，实现超低杂散光的紫外光学测量，以及可见光的测量。光从入射开始到接收器为止所经过的反射次数少，所以出射光能量强；另外，由于只使用一个光栅及少量的反光镜，所以结构简单，体积小，成本低，并具有很强的可操作性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于分光光度计或类似光学仪器的能降低杂散光的光接收系统。
背景技术
目前常用的光学系统中，一般是通过将两个单色器串联起来，组成双单色仪达到降低杂散光的目的。这种双单色仪包含色散相加或色散相减两种形式。
如图1所示，色散相加双单色仪的结构包括壳体(图中未示出)、安装在壳体上的具有入射狭缝S 1的入射板和具有出射狭缝S3的出射板，以及安装在壳体内的光路系统。其中的光路系统包括依次布置在反射光路上的第一反光镜1、第一凹面镜2、第一光栅3、第二凹面镜4、中间狭缝S2、第三凹面镜5、第二光栅6、第四凹面镜7、第二反光镜8。其中第一光栅3和第二光栅6平行布置，并分别由各自的旋转驱动装置驱动在一定角度范围内，沿着同一方向同步转动。在该双单色仪中，入射狭缝S1、第一反光镜1、第一凹面镜2、第一光栅3、第二凹面镜4、中间狭缝S2相当于一台单单色仪；中间狭缝S2、第三凹面镜5、第二光栅6、第四凹面镜7、第二反光镜8、出射狭缝S3相当于另一台单单色仪。二者共用中间狭缝S2。
通过入射狭缝S1后的光束首先入射到第一反光镜1上，并由其反射到第一凹面镜2，经准直后入射到第一光栅3，光束经第一光栅3衍射后形成的衍射光束即为光谱，该光谱经第二凹面镜4汇聚后，反射到中间狭缝S2附近；启动第一光栅3的旋转驱动装置使其转过某一角度，停止在某一特定位置，在该位置只有预定波长的单色光能通过中间狭缝S2，而其他波长的单色光被挡住；通过中间狭缝S2的单色光入射到第三凹面镜5，经准直后反射到第二光栅6再次衍射，再次衍射后的光谱由第四凹面镜7汇聚后经第二反光镜8反射，最后所需要的单色光由出射狭缝S3输出并由接收器(图中未示出)接收供测量使用。为了消除随机误差地测试结果的影响，可以引入参比光束(图中未示出)，该参比光束经反射镜反射(图中未示出)后也由同一个接收器接收，再经程序运算即可达到消除随机误差的目的。
如图2所示，色散相减双单色仪的结构与色散相加双单色仪结构的不同之处仅在于两块光栅不是平行的，而呈轴对称布置。其他相同部分不再赘述。
由上述可知，由于采用双单色仪的光学系统，光学镜片数量多，从而导致最终出射光的能量低。然而，对于有些仪器来说，出射光的能量是衡量仪器测量精度的一个指标，尤其对于分光光度计的紫外波段，增强紫外光的能量是非常重要的。另外，这种传统的依将两个单色器串联起来组成双单色仪以降低杂散光的仪器结构复杂、体积大，成本高，同时给测试等方面带来不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有光学接收系统的出射光能量小、结构复杂、体积大、成本高的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型所述的能降低杂散光的光接收系统，包括单色器和第一接收器，其中，所述光接收系统还包括第二接收器，由所述单色器出射的光束经若干块反射镜依次反射至所述第一接收器，在所述单色器与所述第一接收器之间的光路上可转动地安装有能够将由所述单色器出射的光束反射至所述第二接收器的旋转反光镜，所述第一接收器和第二接收器分别适于接收不同波段的光。
所述第一接收器是适合于接收可见光的接收器，所述第二接收器是适合于接收紫外光的接收器。
所述单色器包括入射狭缝、第一凹面镜、第一光栅、第二凹面镜和出射狭缝，由所述入射狭缝进入单色器的光经所述第一凹面镜准直反射到第一光栅上，在第一光栅上衍射后的光束中预定波长的单色光由所述出射狭缝输出。
所述若干块反射镜包括第五凹面镜、第六凹面镜、第三反光镜，由所述出射狭缝出射的光束经所述第五凹面镜汇聚反射至所述第六凹面镜，再经所述第六凹面镜汇聚反射至所述第三反光镜，之后由所述第三反光镜反射至所述第一接收器或者反射至所述旋转反光镜并由该旋转反光镜反射到所述第二接收器。
所述光接收系统还包括第七凹面镜、第八凹面镜和半透半反镜或者斩光镜，其中该半透半反镜设置在所述第八凹面镜和第五凹面镜之间，所述单色器的出射光中的一部分透射到所述第五凹面镜；另一部分作为参比光束被反射到所述第八凹面镜，经该第八凹面镜汇聚反射至第七凹面镜，再经第七凹面镜汇聚反射至所述第一接收器，或者反射至所述旋转反光镜，并由该旋转反光镜反射到所述第二接收器。
本实用新型所述的能降低杂散光的光接收系统的优点和积极效果是：本实用新型中，设有分别适于接收不同波段光的两个接收器和一个能转动的旋转反光镜。使用时可以利用旋转反光镜将光束简单切换到合适的接收器上，实现超低杂散光的紫外光学测量，以及可见光的测量。光从入射开始到接收器为止所经过的反射次数少，所以出射光能量强；另外，由于只使用一个光栅及少量的反光镜，所以结构简单，体积小，成本低，并具有很强的可操作性。
通过以下参照附图对优选实施例的说明，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。
附图说明
图1是现有的色散相加双单色仪的光路结构示意图；
图2是现有的色散相减双单色仪的光路结构示意图；
图3是本实用新型的能降低杂散光的光接收系统的光路结构示意图。
其中，附图标记说明如下：图中：1.第一反光镜；2.第一凹面镜；3.第一光栅；4.第二凹面镜；5.第三凹面镜；6.第二光栅；7.第四凹面镜；8.第二反光镜；9.第五凹面镜；10.第六凹面镜；11.第三反光镜；12.第一接收器；13.旋转反光镜；14.第二接收器；15.第七凹面镜。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。
如图3所示，本实用新型的能降低杂散光的光接收系统，包括单色器100、第一接收器12、第二接收器14和旋转反光镜13，以及若干块反射镜。
单色器100包括入射狭缝S1、第一凹面镜2、第一光栅3、第二凹面镜4和出射狭缝S3。由入射狭缝S1进入单色器的光经第一凹面镜2准直反射到第一光栅3上，在第一光栅3上衍射后的光束中预定波长的单色光由出射狭缝S3输出。当然单色器不限于上述结构，现有技术中的任何结构的单色器均适用于本实用新型。
第一接收器12是适合于接收可见光的接收器，例如通常使用的光电倍增管等。第二接收器14是适合于接收紫外光的接收器。通过大量的研究和实验，采用由铯(Cs)、钠(Na)、钾(K)、锑(Sb)、碲(Te)等元素的不同组合制成的光电倍增管接收器，来实现紫外超低杂散光的目的。第一接收器12和第二接收器14分别适于接收不同波段的光，但不限于上述两种类型，可以根据需要任意选用合适的类型。
旋转反光镜13，为了实现可旋转功能，可以安装到现有的旋转驱动机构上。旋转反光镜13位于单色器100与第一接收器12之间的光路上能够将由单色器100出射的光束反射至第一接收器12或者第二接收器14上。使用时可以将旋转反光镜13切换到合适的位置。
若干块反射镜包括第五凹面镜9、第六凹面镜10、第三反光镜11，由出射狭缝S3出射的光束经第五凹面镜9汇聚反射至第六凹面镜10，再经第六凹面镜10汇聚反射至第三反光镜11，之后由第三反光镜11反射至第一接收器12或者反射至旋转反光镜13并由该旋转反光镜13反射到第二接收器14。本实用新型中的若干块反射镜主要用来改变光路方向，实际使用中可以根据光学仪器的实际结构适当增加或减少反射镜的数量。
本实用新型中，为了消除测试过程中产生的随机误差，也可以如同现有技术那样引入参比光束。这时的光接收系统还包括第七凹面镜15、第八凹面镜16和半透半反镜17，其中该半透半反镜17设置在第八凹面镜16和第五凹面镜9之间，第八凹面镜16和第五凹面镜9可以相对于半透半反镜17对称布置。单色器100的出射光中的一部分透射到第五凹面镜9；另一部分作为参比光束被反射到第八凹面镜16，经该第八凹面镜16汇聚反射至第七凹面镜15，再经第七凹面镜15汇聚反射至第一接收器12，或者反射至旋转反光镜13，并由该旋转反光镜13反射到所述第二接收器14。上述的半透半反镜也可以用斩光镜代替，能达到同样的效果。
使用本实用新型的能降低杂散光的光接收系统时，根据需要选用接收器。例如，当测试需要用到紫外光时，利用旋转反射镜13将样品光束和参比光束都反射到接收器第二接收器14；当需要用到可见光时，利用旋转反射镜13将样品光束和参比光束都反射到接收器第一接收器12。
虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种能降低杂散光的光接收系统，包括单色器(100)和第一接收器(12)，其特征在于，所述光接收系统还包括第二接收器(14)，由所述单色器(100)出射的光束经若干块反射镜依次反射至所述第一接收器(12)，在所述单色器(100)与所述第一接收器(12)之间的光路上可转动地安装有能够将由所述单色器(100)出射的光束反射至所述第二接收器(14)的旋转反光镜(13)，所述第一接收器(12)和第二接收器(14)分别适于接收不同波段的光。
2.根据权利要求1所述的能降低杂散光的光接收系统，其特征在于，所述第一接收器(12)是适合于接收可见光的接收器，所述第二接收器(14)是适合于接收紫外光的接收器。
3.根据权利要求2所述的能降低杂散光的光接收系统，其特征在于，所述单色器(100)包括入射狭缝(S1)、第一凹面镜(2)、第一光栅(3)、第二凹面镜(4)和出射狭缝(S3)，由所述入射狭缝(S1)进入单色器的光经所述第一凹面镜(2)准直反射到第一光栅(3)上，在第一光栅(3)上衍射后的光束中预定波长的单色光由所述出射狭缝(S3)输出。
4.根据权利要求3所述的能降低杂散光的光接收系统，其特征在于，所述若干块反射镜包括第五凹面镜(9)、第六凹面镜(10)、第三反光镜(11)，由所述出射狭缝(S3)出射的光束经所述第五凹面镜(9)汇聚反射至所述第六凹面镜(10)，再经所述第六凹面镜(10)汇聚反射至所述第三反光镜(11)，之后由所述第三反光镜(11)反射至所述第一接收器(12)或者反射至所述旋转反光镜(13)并由该旋转反光镜(13)反射到所述第二接收器(14)。
5.根据权利要求1-4之任一项所述的能降低杂散光的光接收系统，其特征在于，所述光接收系统还包括第七凹面镜(15)、第八凹面镜(16)和半透半反镜或者斩光镜(17)，其中该半透半反镜或者斩光镜(17)设置在所述第八凹面镜(16)和第五凹面镜(9)之间，所述单色器(100)的出射光中的一部分透射到所述第五凹面镜(9)；另一部分作为参比光束被反射到所述第八凹面镜(16)，经该第八凹面镜(16)汇聚反射至第七凹面镜(15)，再经第七凹面镜(15)汇聚反射至所述第一接收器(12)，或者反射至所述旋转反光镜(13)，并由该旋转反光镜(13)反射到所述第二接收器(14)。
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