本发明专利技术公开一种光纤干涉光谱仪装置，包括宽带光源、光纤环形器、光纤耦合器、参考光路光纤、光程调节装置、探测光路光纤、探头、光电信号探测装置和计算机；宽带光源发出探测光，进入光纤环形器的A口并通过光纤环形器的B口输出光进入光纤耦合器；光纤耦合器的输出端的其中一端与参考光路光纤连接，光纤耦合器的另一端与光程调节装置连接，光程调节装置通过探测光路光纤与探头连接；参考光路光纤形成的参考光路与探测光路光纤形成的探测光路的返回光通过光纤环形器的C口输出，C口输出的光形成干涉光谱信号由光电信号探测装置转换为电信号，计算机采集电信号并分析、显示，干涉光谱仪装置在进行检测过程中不需要借助元件运动完成光谱扫描。
A Fiber Optic Interference Spectrometer Device
【技术实现步骤摘要】
一种光纤干涉光谱仪装置
本专利技术属于光纤
，具体涉及一种光纤干涉光谱仪装置。
技术介绍
干涉光谱技术是一种通过干涉方式获得被测对象光谱信息的技术。它利用干涉光谱和原光谱之间的傅立叶变换关系，通过对干涉光谱进行傅里叶变换得到被测对象的光谱信息。常见的光谱仪为色散光谱仪，使用色散元件将复色光分成序列谱线，然后再通过探测器测量每一谱线元的谱线强度。这种光谱仪结构简单，工作过程直观；但光谱分辨率容易受到狭缝宽度的限制。为获得更高的光谱分辨率，会显著降低光通量，进而降低信噪比。应用在计算机层析成像等领域中会大幅降低图像质量。干涉型光谱技术需要有一套高度精密的参考镜驱动系统控制参考镜匀速移动，对机械结构的加工精度和传动精度具有非常苛刻的要求，使用条件要求严格，抗震动能力差，成本高。光纤型干涉光谱仪还需要精确调节参考光路和探测光路的光程，通常会在参考光路的光纤输出端用光纤准直镜将输出光准直，再用反射镜返回原光路，环境扰动会影响返回效率。
技术实现思路
鉴于现有的光纤干涉光谱仪存在的上述问题，本专利技术旨在提供一种结构简单、坚固，使用方便的光纤干涉光谱仪装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光纤干涉光谱仪装置，包括宽带光源、光纤环形器、光纤耦合器、参考光路光纤、光程调节装置、探测光路光纤、探头、光电信号探测装置和计算机；所述宽带光源与所述光纤环形器连接，所述宽带光源发出探测光，进入所述光纤环形器的A口并通过光纤环形器的B口输出探测光进入所述光纤耦合器；所述光纤耦合器的两个输出端的其中一端与所述参考光路光纤连接，所述光纤耦合器的另一端与所述光程调节装置连接，所述光程调节装置通过所述探测光路光纤与所述探头连接；经过所述参考光路光纤的探测光形成参考光路，经过所述探测光路光纤的探测光形成探测光路，所述探测光路光纤的返回光通过所述光纤环形器的C口输出，C口输出的返回光形成干涉光谱信号由所述光电信号探测装置转换为电信号，所述计算机采集电信号分析并显示。进一步的，所述参考光路光纤连接设置有端面镀膜光纤接头。进一步的，所述光电信号探测装置包括安装外壳和安装在所述安装外壳上的光纤接头、抛物面反射镜、色散元件、平场聚焦镜和线阵光电探测器；所述光纤接头的一端与所述光纤环形器连接，所述光纤接头另一端的光纤端面位于所述抛物面反射镜的焦点处，所述参考光路光纤形成的参考光路与所述探测光路光纤形成的探测光路的返回光经过所述抛物面反射镜形成平行光束，并投射到所述色散元件形成干涉光谱信息，所述色散元件通过所述平场聚焦镜聚焦于所述线阵光电探测器；所述线阵光电探测器与所述计算机连接，所述计算机接收聚焦于所述线阵光电探测器上的干涉光谱信息并分析显示。进一步的，所述光程调节装置包括发射端光纤接头、发射端抛物面反光镜、二维旋转调节架、接收端光纤接头、接收端抛物面反光镜、四维调节架、一维电动平移台和安装底座；所述发射端抛物面反光镜与所述接收端抛物面反光镜设置于安装底座的两侧且同轴，所述光纤耦合器的输出光经过所述发射端光纤接头和发射端抛物面反光镜形成平行光束，所述接收端抛物面反光镜接收平行光束并并汇聚至所述接收端光纤接头。进一步的，所述发射端抛物面反光镜和接收端抛物面反光镜分别安装于所述四维调节架和二维旋转调节架上。进一步的，所述四维调节架可绕x轴、z轴旋转调节，沿x轴、z轴旋转平移。进一步的，所述二维旋转调节架可绕x轴、z轴旋转调节。进一步的，所述二维调节架安装在一维电动平移台上，并沿y轴平移运动。进一步的，所述四维调节架和所述一维电动平移台安装于安装底座上。进一步的，所述一维电动平移台与所述计算机通过电机驱动器连接。进一步的，所述发射端抛物面反光镜和所述接收端抛物面反光镜上设置有柔性密封套管。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本装置具有结构简单、坚固，使用方便，干涉光谱仪装置在进行检测过程中不需要借助元件运动完成光谱扫描，各部件之间均采用光纤连接，降低对使用条件的要求；参考光路光纤输出端连接断面镀膜光纤接头，其中断面镀膜光纤接头直接镀高反膜，不输出到空气中再返回，保证参考光路的稳定；保证两个抛物面反射镜光轴严格同轴，且往返光路与一维电动平移台运动路径严格平行。附图说明图1所示为本专利技术的光纤干涉光谱仪装置结构示意图；图2所示为本专利技术的光电信号探测装置结构示意图；图3所示为本专利技术的光程调节装置结构示意图。图中：1.宽带光源、2.光纤环形器、3.光纤耦合器、4.参考光路光纤、5.端面镀膜光纤接头、6.光程调节装置、7.探测光路光纤、8.探头、9.光电信号探测装置、10.计算机、11.电机驱动器、61.发射端光纤接头、62.发射端抛物面反射镜、63.二维旋转调节架、64.接收端光纤接头、65.接收端抛物面反射镜、66.四维调节架、67.一维电动平移台、68.安装底座、69、柔性密封套管、91.光纤接头、92.抛物面反射镜、93.色散元件、94.平场聚焦镜、95.线阵光电探测器、96.安装外壳。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-3所示，一种光纤干涉光谱仪装置，包括宽带光源1、光纤环形器2、光纤耦合器3、参考光路光纤4、光程调节装置6、探测光路光纤7、探头8、光电信号探测装置9和计算机10；所述宽带光源1与所述光纤环形器2连接，所述宽带光源1发出探测光，进入所述光纤环形器2的A口再通过光纤环形器2的B口输出探测光进入所述光纤耦合器3；所述光纤耦合器3的两个输出端的其中一端与所述参考光路光纤4连接，所述光纤耦合器3的另一端与所述光程调节装置6连接，所述光程调节装置6通过所述探测光路光纤7与所述探头8连接；经过所述参考光路光纤4的探测光形成参考光路，经过所述探测光路光纤7的探测光形成探测光路，所述探测光路光纤7的返回光通过所述光纤环形器2的C口输出，C口输出的返回光形成干涉光谱信号由所述光电信号探测装置9转换为电信号，所述计算机10采集电信号分析并显示，其中，所述光纤耦合器3为1x2型。所述参考光路光纤4连接设置有端面镀膜光纤接头5；采用端面镀膜光纤接头5获得参考光路的返回光，不需要将光纤输出的光在开放光路中利用聚焦镜、反射镜返回原光纤，避免使用环境影响光路返回效率；参考光路的光纤输出端的断面镀膜光纤接头5直接镀高反膜，不输出到空气中再返回，保证参考光路的稳定。参考图2，所述光电信号探测装置9包括安装外壳96和安装在所述安装外壳96上的光纤接头91、抛物面反射镜92、色散元件93、平场聚焦镜94和线阵光电探测器95；所述光纤接头91的一端与所述光纤环形器2连接，所述光纤接头91另一端的光纤端面位于所述抛物面反射镜92的焦点处，所述参考光路光纤4形成的参考光路与所述探测光路光纤7形成的返回光经过所述抛物面反射镜92形成平行光束，并投射到所述色散元件93形成干涉光谱信息，所述色散元件93通过所述平场聚焦镜94聚焦于所述线阵光电探测器95；所述线阵光电探测器95与所述计算机10连接，所述计算机10接收聚焦于所述线阵光电探测器95上的干涉光谱信息，再由计算机10整体读取干涉光谱信号，由于干涉光谱仪装置在进行检测过程中不需要借助元件运动完成光谱扫描，各部件之间均采本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光纤干涉光谱仪装置，包括宽带光源（1）、光纤环形器（2）、光纤耦合器（3）、参考光路光纤（4）、光程调节装置（6）、探测光路光纤（7）、探头（8）、光电信号探测装置（9）和计算机（10）；所述宽带光源（1）与所述光纤环形器（2）连接，所述宽带光源（1）发出探测光，进入所述光纤环形器（2）的A口并通过光纤环形器（2）的B口输出探测光，再进入所述光纤耦合器（3）；所述光纤耦合器（3）的两个输出端的其中一端与所述参考光路光纤（4）连接，所述光纤耦合器（3）的另一端与所述光程调节装置（6）连接，所述光程调节装置（6）通过所述探测光路光纤（7）与所述探头（8）连接；经过所述参考光路光纤（4）的探测光形成参考光路，经过所述探测光路光纤（7）的探测光形成探测光路，所述探测光路光纤（7）的返回光通过所述光纤环形器（2）的C口输出，C口输出的返回光形成干涉光谱信号由所述光电信号探测装置（9）转换为电信号，所述计算机（10）采集电信号并分析、显示。
【技术特征摘要】
2019.03.05 CN 20191016252241.一种光纤干涉光谱仪装置，包括宽带光源（1）、光纤环形器（2）、光纤耦合器（3）、参考光路光纤（4）、光程调节装置（6）、探测光路光纤（7）、探头（8）、光电信号探测装置（9）和计算机（10）；所述宽带光源（1）与所述光纤环形器（2）连接，所述宽带光源（1）发出探测光，进入所述光纤环形器（2）的A口并通过光纤环形器（2）的B口输出探测光，再进入所述光纤耦合器（3）；所述光纤耦合器（3）的两个输出端的其中一端与所述参考光路光纤（4）连接，所述光纤耦合器（3）的另一端与所述光程调节装置（6）连接，所述光程调节装置（6）通过所述探测光路光纤（7）与所述探头（8）连接；经过所述参考光路光纤（4）的探测光形成参考光路，经过所述探测光路光纤（7）的探测光形成探测光路，所述探测光路光纤（7）的返回光通过所述光纤环形器（2）的C口输出，C口输出的返回光形成干涉光谱信号由所述光电信号探测装置（9）转换为电信号，所述计算机（10）采集电信号并分析、显示。2.根据权利要求1所述的光纤干涉光谱仪装置，其特征在于：所述参考光路光纤（4）连接设置有端面镀膜的光纤接头（5）。3.根据权利要求1所述的光纤干涉光谱仪装置，其特征在于：所述光电信号探测装置（9）包括安装外壳（96）和安装在所述安装外壳（96）上的光纤接头（91）、抛物面反射镜（92）、色散元件（93）、平场聚焦镜（94）和线阵光电探测器（95）；所述光纤接头（91）的一端与所述光纤环形器（2）连接，所述光纤接头（91）另一端的光纤端面位于所述抛物面反射镜（92）的焦点处，所述参考光路光纤（4）形成的参考光路与所述探测光路光纤（7）形成的探测光路的返回光经过所述抛物面反射镜（92）形成平行光束，并投射到所述色散元件（93）形成干...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨锐，
申请(专利权)人：天津欧斯迪医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12
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