光子学报
光子學報
광자학보
ACTA PHOTONICA SINICA
2013年
10期
1218-1223
,共6页
微型光谱仪%双光束%双芯光纤%消象散%面阵CCD探测器
微型光譜儀%雙光束%雙芯光纖%消象散%麵陣CCD探測器
미형광보의%쌍광속%쌍심광섬%소상산%면진CCD탐측기
Miniature spectrometer%Double-beam%Twin-core fiber%Astigmatism corrected%2-D CCD detector
结合微型光谱仪体积小、测量速度快的特点和双光路光谱仪的光束结构,基于双芯光纤和面阵探测器Czerny-Turner光学结构设计并研制成功一种微型双光束光谱检测系统——一双光束微型光谱仪.系统中第一根双芯光纤将光源光强均分成两路,一路作为参考光路,另一路作为检测样品的样品光路.参考光和被测样品光通过第二根双芯光纤传输并同时照明微型光谱仪的入射狭缝,两个纤芯沿狭缝长度(非色散)方向排列.为保证两路光的成像光谱不会发生重叠和串扰,在交叉对称Czerny-Turner光学结构中加入消像散柱面镜元件,运用光学设计软件对光谱仪系统进行了优化设计.光线追迹结果显示,双芯光纤传输参考光路与被测样品光路光束的成像光谱可以在300～800 nm范围内分离.依据设计结果加工并装调成功双光束微型光谱仪系统实验样机,实现了参考光谱和被测样品光谱在光谱仪上的同时显示与测量.实验表明,所设计的双光束光谱仪不仅具有双光路的光束结构,而且充分利用微型光纤光谱仪接口及配置灵活的特点,实现了真正意义上具有双光束光路结构的微型光谱仪系统.
結閤微型光譜儀體積小、測量速度快的特點和雙光路光譜儀的光束結構,基于雙芯光纖和麵陣探測器Czerny-Turner光學結構設計併研製成功一種微型雙光束光譜檢測繫統——一雙光束微型光譜儀.繫統中第一根雙芯光纖將光源光彊均分成兩路,一路作為參攷光路,另一路作為檢測樣品的樣品光路.參攷光和被測樣品光通過第二根雙芯光纖傳輸併同時照明微型光譜儀的入射狹縫,兩箇纖芯沿狹縫長度(非色散)方嚮排列.為保證兩路光的成像光譜不會髮生重疊和串擾,在交扠對稱Czerny-Turner光學結構中加入消像散柱麵鏡元件,運用光學設計軟件對光譜儀繫統進行瞭優化設計.光線追跡結果顯示,雙芯光纖傳輸參攷光路與被測樣品光路光束的成像光譜可以在300～800 nm範圍內分離.依據設計結果加工併裝調成功雙光束微型光譜儀繫統實驗樣機,實現瞭參攷光譜和被測樣品光譜在光譜儀上的同時顯示與測量.實驗錶明,所設計的雙光束光譜儀不僅具有雙光路的光束結構,而且充分利用微型光纖光譜儀接口及配置靈活的特點,實現瞭真正意義上具有雙光束光路結構的微型光譜儀繫統.
결합미형광보의체적소、측량속도쾌적특점화쌍광로광보의적광속결구,기우쌍심광섬화면진탐측기Czerny-Turner광학결구설계병연제성공일충미형쌍광속광보검측계통——일쌍광속미형광보의.계통중제일근쌍심광섬장광원광강균분성량로,일로작위삼고광로,령일로작위검측양품적양품광로.삼고광화피측양품광통과제이근쌍심광섬전수병동시조명미형광보의적입사협봉,량개섬심연협봉장도(비색산)방향배렬.위보증량로광적성상광보불회발생중첩화천우,재교차대칭Czerny-Turner광학결구중가입소상산주면경원건,운용광학설계연건대광보의계통진행료우화설계.광선추적결과현시,쌍심광섬전수삼고광로여피측양품광로광속적성상광보가이재300～800 nm범위내분리.의거설계결과가공병장조성공쌍광속미형광보의계통실험양궤,실현료삼고광보화피측양품광보재광보의상적동시현시여측량.실험표명,소설계적쌍광속광보의불부구유쌍광로적광속결구,이차충분이용미형광섬광보의접구급배치령활적특점,실현료진정의의상구유쌍광속광로결구적미형광보의계통.
