用于光谱分析的小型组合式光源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于光谱分析的小型组合式光源装置，该小型组合式光源装置包括第一光源、第一椭球反光镜、第二光源、第二椭球反光镜、可见光衰减滤光片、合光片和光源输出组件，所述第一光源发出的光线依次经所述第一椭球反光镜反射及合光片反射后由所述光源输出组件射出，所述第二光源发出的光线依次经所述第二椭球反光镜反射、可见光衰减滤光片透射及合光片透射后由所述光源输出组件射出；本实用新型专利技术采用可见光衰减滤光片衰减第二光源发出光线中的可见光部分，从而避免可了可见光相对紫外光、近红外光强度过大而容易使以CCD或CMOS作为探测器的光谱仪的饱和问题。

【技术实现步骤摘要】
用于光谱分析的小型组合式光源装置
本技术涉及一种用于材料分析的小型光源，具体涉及一种用于材料光谱分析与测量的具有宽带光谱设计特点的小型组合式光源装置。
技术介绍
目前，市场上光谱分析常用的宽带光源是氘钨灯，即或利用反射结构或利用透射结构将氘灯和钨灯所发出的光组合到一起做光谱分析测量之用。钨灯和氘灯的光谱如图1所示(未做绝对光谱强度标定)，101是钨灯光谱，102是氘灯光谱，103是氘灯尖峰光谱656.1nm。图1中光谱是以电荷耦合元件(英文全称：Charge-coupledDevice；简称：CCD)为探测器的光谱仪测量所得。其中钨灯光谱101中的可见光峰值在571nm至637nm之间。当用这类钨灯配合此类光谱仪进行光谱测量时，如需要增加整体光源强度(包括紫外光、可见光和近红外光)以增加近红外光时，当可见光部分强到一定程度时对此类光谱仪会产生饱和；此时光谱仪的探测器便不能正常工作。由图1中光谱便知，此类氘钨灯存在两个固有的问题：一是氘灯光谱(紫外光到可见光)有部分尖峰光谱(如656.1nm等)而容易使光谱仪的探测器饱和；当饱和时会影响光谱仪的正常测量工作。虽然有公司采用二色分光镜滤掉大部分656.1nm尖峰光谱以避免饱和问题，但相对而言会增加成本，因为二色分光镜要由镀膜工艺制作而成。二是因为CCD或互补金属氧化物半导体(英文全称：ComplementaryMetalOxideSemiconductor；简称：CMOS)光谱响应度在近红外光谱段很低，所以对于以CCD或CMOS作为探测器的光谱仪，相应近红外光谱段的信噪比较小而不利于光谱分析测量。虽然可以使用高功率钨灯以增加近红外光强度，但这会带来新的问题如加大功耗和产生更多热量等，而且在增加近红外光时，可见光部分也会增加，当可见光部分强到一定程度时对此类光谱仪会产生饱和；此时光谱仪的探测器便不能正常工作。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的问题，本技术的主要目的在于提供一种具有整体平缓的宽带光谱的小体积组合式光源装置。为了实现上述目的，本技术具体采用以下技术方案：本技术提供一种用于光谱分析的小型组合式光源装置，该小型组合式光源装置包括第一光源、第一椭球反光镜、第二光源、第二椭球反光镜、可见光衰减滤光片、合光片和光源输出组件，所述第一光源发出的光线依次经所述第一椭球反光镜反射及合光片反射后由所述光源输出组件射出，所述第二光源发出的光线依次经所述第二椭球反光镜反射、可见光衰减滤光片透射及合光片透射后由所述光源输出组件射出。优选地，还包括短波通滤光片，所述短波通滤光片设置于所述第一椭球反光镜和合光片之间，所述第一光源发出的光线依次经所述第一椭球反光镜反射、短波通滤光片透射及合光片反射后由所述光源输出组件射出。优选地，还包括球面反射镜和近红外长波通滤光片，所述近红外长波通滤光片设置于所述球面反射镜和第二光源之间，所述第二光源发出的光线依次经所述近红外长波通滤光片透射、球面反射镜反射、近红外长波通滤光片的第二次透射、第二椭球反光镜反射、可见光衰减滤光片透射及合光片透射后由所述光源输出组件射出。优选地，所述光源输出组件包括准直透镜、光纤输入端头、光纤和光纤输出端头，所述光纤输入端头和光纤输出端头分别连接于所述光纤的两端，所述准直透镜用于将所述合光片反射或透射的光线耦合进入所述光纤输入端头。优选地，所述第一光源采用氘灯、氢灯或氙灯，所述第二光源采用钨灯或氙灯。优选地，所述光源输出组件包括光纤耦合反射镜、光纤输入端头、光纤和光纤输出端头，所述光纤输入端头和光纤输出端头分别连接于所述光纤的两端，所述光纤耦合反射镜用于将所述合光片反射或透射的光线耦合进入所述光纤输入端头。优选地，所述光纤耦合反射镜采用平面或球面反射镜。相比于现有技术，本技术的小型组合式光源装置包括第一光源、第一椭球反光镜、第二光源、第二椭球反光镜、可见光衰减滤光片、合光片和光源输出组件，所述第一光源发出的光线依次经所述第一椭球反光镜反射及合光片反射后由所述光源输出组件射出，所述第二光源发出的光线依次经所述第二椭球反光镜反射、可见光衰减滤光片透射及合光片透射后由所述光源输出组件射出；本技术采用可见光衰减滤光片衰减第二光源发出的光线中的可见光部分，从而避免了可见光相对紫外光、近红外光强度过大而容易使以CCD或CMOS作为探测器的光谱仪的饱和问题。附图说明图1为常用钨灯和氘灯光谱图；图2为本技术实施例1的组合式光源装置结构示意图；图3为本技术实施例1的组合光谱图；图4为本技术实施例2的组合式光源装置结构示意图；图5为本技术实施例2的组合光谱图；图6为本技术实施例3的组合式光源装置结构示意图；图中，201、氘灯；202、第一椭球反光镜；203、合光片；204、准直透镜；205、准直透镜套筒；206、光纤输入端头；207、光纤；208、光纤输出端头；209、钨灯；210、第二椭球反光镜；211、可见光衰减滤光片；401、球面反射镜；402、近红外长波通滤光片；403、短波通滤光片；601、光纤耦合反射镜。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1如图2所示,本技术实施例1公开了一种用于光谱分析的小型组合式光源装置，该小型组合式光源装置包括第一光源、第一椭球反光镜202、合光片203、第二光源、第二椭球反光镜210、可见光衰减滤光片211和光源输出组件。其中，第一光源采用氘灯201、第二光源采用钨灯209，合光片203采用长波通滤光片，用于反射紫外光波长至可见光波长的光、透过其它长波长的光。光源输出组件包括准直透镜204、准直透镜套筒205、光纤输入端头206、光纤207和光纤输出端头208，准直透镜204安装于准直透镜套筒205内，光纤输入端头206和光纤输出端头208分别连接于光纤207的两端。这样，氘灯201发出的光线(该光线包括紫外光、蓝光和可见光)被第一椭球反光镜202折叠反射到合光片203，该合光片203将氘灯201发出的光线反射进准直透镜204，并耦合至光纤输入端头206，此处，氘灯201的发光点与光纤输入端头206是共轭关系。同时，钨灯209发出的光线(该光线包括紫外光、可见光和近红外光)被第二椭球反光镜210折叠反射到同一合光片203，并透过该合光片203进入准直透镜204而耦合至光纤输入端头206。为避免可见光相对紫外光、近红外光强度过大而容易使以CCD或CMOS作为探测器的光谱仪的饱和问题，用可见光衰减滤光片211衰减钨灯209的可见光部分，此处，钨灯209的发光点与光纤输入端头206是共轭关系。如此，在光纤输入端头206便可以组合得到包括紫外光、可见光以及近红外光的宽带的光谱，该光谱经光纤207的光纤输出端头208输出便可以用于光谱分析之用。因为采用双折叠双共轭光路将两个光源的光谱组合获得一种宽带光谱光源，所以该光源具有很小的体积而便于使用。此外，当增加整体光源强度(包括紫外光、可见光和近红外光)时，在很大的动态范围内可见光部分不会对此类光谱仪饱和。如图3所示，是本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光谱分析的小型组合式光源装置，其特征在于，包括第一光源、第一椭球反光镜、第二光源、第二椭球反光镜、可见光衰减滤光片、合光片和光源输出组件，所述第一光源发出的光线依次经所述第一椭球反光镜反射及合光片反射后由所述光源输出组件射出，所述第二光源发出的光线依次经所述第二椭球反光镜反射、可见光衰减滤光片透射及合光片透射后由所述光源输出组件射出。

【技术特征摘要】
1.一种用于光谱分析的小型组合式光源装置，其特征在于，包括第一光源、第一椭球反光镜、第二光源、第二椭球反光镜、可见光衰减滤光片、合光片和光源输出组件，所述第一光源发出的光线依次经所述第一椭球反光镜反射及合光片反射后由所述光源输出组件射出，所述第二光源发出的光线依次经所述第二椭球反光镜反射、可见光衰减滤光片透射及合光片透射后由所述光源输出组件射出。2.根据权利要求1所述的用于光谱分析的小型组合式光源装置，其特征在于，还包括短波通滤光片，所述短波通滤光片设置于所述第一椭球反光镜和合光片之间，所述第一光源发出的光线依次经所述第一椭球反光镜反射、短波通滤光片透射及合光片反射后由所述光源输出组件射出。3.根据权利要求2所述的用于光谱分析的小型组合式光源装置，其特征在于，还包括球面反射镜和近红外长波通滤光片，所述近红外长波通滤光片设置于所述球面反射镜和第二光源之间，所述第二光源发出的光线依次经所述近红外长波通滤光片透射、球面反射镜反射、近红外长波通滤光片的第二次透射、第二椭球反光镜反射、可见光衰减滤光片透射及合光片透射后由所述光源输出组...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑高强，刘民玉，
申请(专利权)人：高利通科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44