一种高分辨率的线阵CCD直读型光谱仪制造技术

本发明专利技术提供了一种高分辨率的线阵CCD直读型光谱仪，包括入射模块、准直镜、光栅、聚焦镜和线阵CCD芯片；准直镜设置在入射模块的出射光路上，光栅设置在所述准直镜的出射光路上，聚焦镜设置在光栅的出射光路上，线阵CCD芯片设置在所述聚焦镜的出射光路上；入射模块用于将光谱仪的工作波段分割为数个子波段，并控制每次只有一个子波段的光束出射；准直镜用于将所述入射模块的出射光准直后以不同倾角入射在光栅上，以不同倾角入射的不同子波段的光束的中心波长具有相同的衍射角，经所述光栅反射的光再经所述聚焦镜后投射在线阵CCD芯片上。本发明专利技术通过光谱的波段分割技术及光栅的空分复用技术可以大幅提升光谱仪的分辨率和灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光谱测量
，更具体地，涉及一种高分辨率的线阵CCD直读型光谱仪。
技术介绍
光谱测量和分析仪器，主流的技术方案有两类，第一类是以单色仪进行波长扫描，以单通道光探测器逐个波长接收，绘出光谱图；第二类是以光栅将所有波长同时色散展开，以一个线阵光探测器同时接收所有波长的光功率，绘出光谱图。第一类光谱仪采用串行信号处理方式，光谱分辨率较高，但绘制一张光谱图需要较长时间，不能满足实时快速处理的需求，并且为了实现宽光谱测量范围，往往需要采用多级波长扫描装置，结构复杂且可靠性差；第二类光谱仪采用并行信号处理方式，光谱分辨率较低，但光谱分析速度快，可以满足实时快速光谱分析的需求，并且具有结构简单和可靠性高的优势。基于光栅和线阵光探测器的第二类光谱仪，一般采用Czerny-Turner型光学系统，从狭缝入射的光信号，首先被一个准直镜准直为平行光，入射在一个反射式光栅上，不同波长的光信号被色散展开为不同衍射角，再由一个聚焦镜将不同波长的光信号聚焦到线阵光探测器上的不同位置，从而检测各个波长的光信号强度，绘出光谱图。为了矫正光学系统的像散(光学像差的一种)，往往在聚焦镜与线阵光探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分辨率的线阵CCD直读型光谱仪，其特征在于，包括：入射模块、准直镜、光栅、聚焦镜和线阵CCD芯片；所述准直镜设置在所述入射模块的出射光路上，所述光栅设置在所述准直镜的出射光路上，所述聚焦镜设置在所述光栅的出射光路上，所述线阵CCD芯片设置在所述聚焦镜的出射光路上；所述入射模块用于将光谱仪的工作波段分割为数个子波段，并控制每次只有一个子波段的光束出射；所述准直镜用于将所述入射模块的出射光准直后以不同倾角入射在所述光栅上，以不同倾角入射的不同子波段的光束的中心波长具有相同的衍射角，经所述光栅反射的光再经所述聚焦镜后投射在所述线阵CCD芯片上。

【技术特征摘要】
1.一种高分辨率的线阵CCD直读型光谱仪，其特征在于，包括：入射模块、准直镜、光栅、聚焦镜和线阵CCD芯片；所述准直镜设置在所述入射模块的出射光路上，所述光栅设置在所述准直镜的出射光路上，所述聚焦镜设置在所述光栅的出射光路上，所述线阵CCD芯片设置在所述聚焦镜的出射光路上；所述入射模块用于将光谱仪的工作波段分割为数个子波段，并控制每次只有一个子波段的光束出射；所述准直镜用于将所述入射模块的出射光准直后以不同倾角入射在所述光栅上，以不同倾角入射的不同子波段的光束的中心波长具有相同的衍射角，经所述光栅反射的光再经所述聚焦镜后投射在所述线阵CCD芯片上。2.如权利要求1所述的线阵CCD直读型光谱仪，其特征在于，所述入射模块与所述准直镜之间的距离为所述聚焦镜与所述线阵CCD芯片的距离为其中，f1为准直镜焦距，α1为准直镜离轴角，f2为聚焦镜焦距，α2为聚焦镜离轴角。3.如权利要求1所述的线阵CCD直读型光谱仪，其特征在于，所述入射模块包括：狭缝阵列、滤光片阵列和活动光阑；所述狭缝阵列设置在垂直于光轴的方向上；所述滤光片阵列设置于所述狭缝阵列之前或之后，且所述滤光片阵列中每个子滤光片与所述狭缝阵列中的每个狭缝一一对应；所述活动光阑设置于所述滤光片阵列之后。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：万助军，颜世佳，占爽，冯冬，罗志祥，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42