CN207502052U - 一种基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光学测量技术领域，公开了一种基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，包括多组谱线收集组，每组谱线收集组包括依次设置的谱线灯、紫外石英凸透镜和石英光纤，多组谱线收集组的多根石英光纤远离谱线灯的一端固定为一束总光纤；多组谱线收集组的谱线灯各不相同，每组谱线收集组的石英光纤的输入端设置在其对应的石英凸透镜的焦点位置。本实用新型基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置可以将多个谱线灯依次采用紫外石英凸透镜汇聚到石英光纤中，不同的石英光纤输出端汇集为一根包含宽波段范围的光谱线的总光纤后输出，利用该装置的大光谱范围内的高密度谱线可以实现高精度光谱仪波长的标定。

Description

一种基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置

技术领域

本实用新型涉及光学测量技术领域，尤其涉及一种基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置。

背景技术

目前公知的高精度光谱仪波长标定方法是采用谱线灯进行光谱仪的波长标定。波长测量使用具备锐线谱线灯，光谱仪直接测量谱线灯发出的光，从生成的光谱曲线中挑出特征波峰，计算该波峰所处的波长与谱线灯的特征波峰的差距，此差距即为波长误差，利用该误差进行波长修正的过程极为光谱仪的波长标定。

在光谱仪的波长标定上，目前一般采用汞灯进行。汞灯常用的发射谱线有404.66nm、435.88nm、546.07nm、576.96nm、579.00nm几条。其波段范围覆盖较小，600nm-2500nm波段的光谱仪缺乏谱线，难以标定。在紫外波段一般采用氘灯进行波长标定，典型的特征谱线为486nm、583nm、656.1nm，依旧存在覆盖范围小，典型谱线少的特点，无法解决高精度高密度的光谱仪波长标定的需求。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供一种基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置以克服现有单一谱线灯用于标定高精度光谱仪存在的谱线覆盖范围太小、谱线数量不足的缺点。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，包括多组谱线收集组，每组谱线收集组包括依次设置的谱线灯、紫外石英凸透镜和石英光纤，多组谱线收集组的多根石英光纤远离谱线灯的一端固定为一束总光纤；

其中，各组谱线收集组的谱线灯各不相同，每组谱线收集组的石英光纤的输入端设置在其对应的紫外石英凸透镜的焦点位置。

进一步地，所述多根石英光纤远离谱线灯的一端焊接为一束总光纤。

进一步地，每组谱线收集组的石英光纤的直径与其对应的谱线灯的最大谱线辐射功率成反比。

进一步地，每组谱线收集组的石英光纤的直径与其对应的谱线灯的最大谱线辐射功率的反比系数为1m/W～100m/W之间。

进一步地，所述谱线灯为低压汞灯、氖灯、氘灯、氩灯、氪灯中的两种或两种以上。

进一步地，所述总光纤为非等分光纤，所述总光纤的输出端安装有SMA905接头。

进一步地，所述石英光纤外周面上套设有光纤套。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置可以将多个谱线灯依次采用紫外石英凸透镜汇聚到石英光纤中，不同的石英光纤输出端汇集为一根包含宽波段范围的光谱线的总光纤后输出，利用该装置的大光谱范围内的高密度谱线可以实现高精度光谱仪波长的标定。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置的原理图。

图中：1：低压汞灯；2：氖；3：氘灯；4：氩灯；5：紫外石英凸透镜；6：石英光纤的输入端面；7：石英光纤；8：总光纤；9：接头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1所示，本实用新型实施例提供的基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，包括四组谱线收集组，每组谱线收集组包括依次设置的谱线灯、紫外石英凸透镜5和石英光纤7，也即谱线灯、紫外石英凸透镜5以及石英光纤的输入端面6为一一对应设置，四组谱线收集组的四根石英光纤7远离谱线灯的一端固定为一束总光纤8。其中，第一组谱线收集组的谱线灯为低压汞灯1、第二组谱线收集组的谱线灯为氖灯2、第三组谱线收集组的谱线灯为氘灯3、第四组谱线收集组的谱线灯为氩灯4，每组谱线收集组的石英光纤的输入端面6设置在其对应的紫外石英凸透镜5的焦点位置。

作为一个优选实施例，每组谱线收集组的石英光纤7的直径与其对应的谱线灯的最大光辐射功率成反比。反比系数可为1m/W～100m/W之间。

需要说明的是谱线灯的最大光辐射功率指的是谱线灯中光谱线最窄的谱线的辐射功率，也即谱线灯中辐射功率最大的谱线的辐射功率。

可以理解的是，石英光纤7的直径反比与谱线灯的最大功率的谱线的光辐射功率，可以使得输出的谱线在不同波长的输出功率尽可能一致，避免功率跨度过大导致的无法对光谱仪一次性定标的问题。

优选的，四根石英光纤7远离谱线灯的一端可采用焊接的方式形成非等分的1份包含N(在本实施例中N＝4，也即N与谱线收集组的数量相同)光纤的总光纤。

所述总光纤的输出端为SMA905接头9。

需要说明的是，本实施例基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置的谱线收集组不限于四组，根据需要可以为任一多组，相应的谱线灯也不限于低压汞灯、氖灯、氘灯、氩灯，其也可以是氪灯等其他光谱仪校准用谱线灯，一般使用时至少选择两种谱线灯作为不同谱线波段的校准灯。

多根石英光纤7焊接为一根总光纤8，焊接方式可以保证总光纤8为一体结构不会产生脱离，在后续连接标准接头时安装更加方便；同时总光纤8的输出端为SMA905接头9，方便了总光纤8与其校准设备的连接。

为了保证光纤的干净以及不被损坏，所述石英光纤7外周面上套设有塑胶的光纤套。

本实施例基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置可将低压汞灯、氖灯、氘灯、氩灯、氪灯等谱线灯，依次采用紫外石英凸透镜5汇聚到光纤中，再将不同的光纤焊接在一起，最终汇成一路包含宽波段范围的锐利光谱线的光辐射输出。不同谱段的锐利光谱辐射同时从各个谱线灯发出，经过紫外石英凸透镜5、石英光纤输入端面6、石英光纤7、总光纤8的输出端面发出，转变为能够输出宽波段范围的锐利光谱线的光辐射单路光纤，避免了切换过程。

综上所述，本实施例基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置将一系列适用于不同波段的谱线灯的输出光谱线，通过汇聚到若干石英光纤后转变为单路光纤，实现单路光纤的宽波段范围的锐利光谱线的光辐射输出，从而利用该装置的大光谱范围内的高密度谱线可以实现高精度光谱仪波长的标定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，其特征在于：包括多组谱线收集组，每组谱线收集组包括依次设置的谱线灯、紫外石英凸透镜和石英光纤，多组谱线收集组的多根石英光纤远离谱线灯的一端固定为一束总光纤；

其中，各组谱线收集组的谱线灯各不相同，每组谱线收集组的石英光纤的输入端设置在其对应的紫外石英凸透镜的焦点位置。

2.根据权利要求1所述的基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，其特征在于：所述多根石英光纤远离谱线灯的一端焊接为一束总光纤。

3.根据权利要求1所述的基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，其特征在于：每组谱线收集组的石英光纤的直径与其对应的谱线灯的最大谱线辐射功率成反比。

4.根据权利要求3所述的基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，其特征在于：每组谱线收集组的石英光纤的直径与其对应的谱线灯的最大谱线辐射功率的反比系数为1m/W～100m/W之间。

5.根据权利要求1所述的基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，其特征在于：所述谱线灯为低压汞灯、氖灯、氘灯、氩灯、氪灯中的两种或两种以上。

6.根据权利要求1所述的基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，其特征在于：所述总光纤为非等分光纤，所述总光纤的输出端安装有SMA905接头。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于谱线灯组的高精度光谱仪波长标定装置，其特征在于：所述石英光纤外周面上套设有光纤套。