一种宽波段光谱信息高速采集方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于光学技术领域，涉及在宽波段光谱中快速获得光谱信息分布的方法及装置。解决ＣＣＤ器件带来的不能测量紫外或中远红外谱段的问题。解决用光栅扫描不能高速采集光谱信息的问题。本发明专利技术由狭缝１和５、平场谱面光路２和４、中间狭缝３和运动机构６组成。用本发明专利技术的方法和装置可以使单色器输出宽波段的光谱信息，同时使用常规光栅和单个接收器就可以使单色器分时，高速输出光谱信息，本发明专利技术还适用于高技术领域中对飞行目标进行红外光谱测量且是一种快速采集光谱的光谱仪器。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学
，涉及在宽波段光谱中快速获得光谱信息分布的方法及装置。已有技术由平场光谱系统、线阵CCD系统组成。由于CCD器件只能接收可见区和近红外光谱，而CCD器件在紫外或中远红外谱段难以制作，则这种结构难以在宽谱波段实现光谱采集。另一种结构是采用单个象元的接收器件和旋转光栅扫描运动来完成所有波段的光谱输出。但光栅转动一周时只有三分之一或更少时间有光谱输出，其余时间没有光谱输出，这种结构在出缝处很难实现单色光谱高速输出。第三种结构是在单色器中采用阶梯滤光片组成的扫描系统，它可以达到高速采集的目的，但红外阶梯滤光片造价昂贵、膜层易老化和脱落，难以在恶劣环境中长期连续工作。本专利技术的目的在于用两个平场谱面光路对接的方法和装置来高速采集光谱信息，解决已有技术中线阵CCD扫描系统不能接收紫外或中远红外谱段的信息问题；解决单个象元接收器系统不能高速输出光谱信息的问题。本专利技术的方法采用结构参数相同的两个平场谱光路镜向对接，使中间狭缝处于两个平场谱面光路的中间平谱面上并连续循环运动，得到对宽波段光谱信息的高速采集。本专利技术的装置由入射狭缝1、平场谱面光路2和4、中间狭缝3、出射狭缝5运动机构6组成，本专利技术的特点在入射光的轴线上安置入射狭缝1和前置平场谱面光路2，在前置平场谱面光路2的平场谱面A上安置中间狭缝3，中间狭缝3的光谱经后置平场谱面光路4在出射狭缝5处得到单色光谱，后置平场谱面光路4与前置平场谱面光路2镜向放置且两者的谱面重合放置，圆盘7或环带体8与运动机构6联接。在圆盘7或环带体8上均匀制备多个中间狭缝。当入射光束进入入射狭缝1时，经前置平场谱面光路2在A处得到平场谱面A，在平场谱面上的中间狭缝3在运动机构6的带动下循环运动，通过中间狭缝3的光谱进入后置平场谱面光路4，由于前后两平场谱面光路谱面重合，根据光线可逆和光栅方程在出射狭缝5处得到相应的单色光谱，随着中间狭缝3的高速运动对平场谱面A进行扫描，则在出射狭缝5处就可高速、分时获得平场谱面A上相应的单色光谱。若适当调整平场谱面光路2和4的内部结构，就可获得高速、分时、宽波段的光谱信息。本专利技术的积极效果采用运动中间狭缝和采用两个结构相同且镜向对接两个平场谱面光路的方法及装置可以使单色器输出宽谱波段的光谱信息，同时使用常规光栅和单个接收器就可以使单色器分时，高速输出光谱信息，从而达到在宽波段进行光谱信息高速采集的目的。本专利技术还特别适用于高
对飞行器目标红外光谱测量，因为飞行目标的测量需要快速采集光谱的光谱仪器。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中间狭缝在平场谱面A中的示意图。图3和图4是本专利技术中间狭缝的结构和实施例示意图。本专利技术的最佳实施例如图1、图2、图3、图4所示入射狭缝1和出射狭缝5采用直狭缝，运动机构6可选用电机，平场谱面光路2和4可采用(1)采用一块平面光栅和两块凹球面反射镜构成。(2)采用一块全息平场凹面光栅构成。(3)采用一块全息平场凹面光栅和一块平面反射镜构成。中间狭缝3可采用以下两种方式(1)如图3所示在一圆盘7上均匀制作多个直狭缝或曲形狭缝，圆盘上的狭缝在运动机构6即电机带动下，绕圆盘7中心在中间平场谱面A处高速循环运动。(2)如图4所示在一封闭环带体8上均匀分布多个直狭缝或曲形狭缝，运动机构6带动环带体8循环运动，则其封闭环带上的狭缝可高速在中间平场谱面上循环运动。当采用环带体8制备的中间狭缝3时，环带体8置于平场谱面光路2或4的光路外面，同时使中间狭缝3处在平场谱面A上。权利要求1.一种宽波段光谱信息高速采集方法，其特征在于采用结构参数相同的两个平均谱面光路镜向对接，狭缝在两个平场谱面光路中间平谱面上连续循环运动，得到对宽波段光谱信息的高速采集。2.根据权利要求1所述方法制造的装置，它包括入射狭缝1、平场谱面光路2、出射狭缝5，其特征于在入射光的轴线上安置入射狭缝1和前置平场谱面光路2，在前置平场谱面A上安置中间狭缝3，中间狭缝3的光谱经后置平场谱面光路4在出射狭缝5处得到单色光谱，后置平场谱面光路4与前置平场谱面光路2镜向放置且两者的谱面重合放置，圆盘7或环带体8与运动机构6联接。3.根据权利要求1和2所述的方法及装置，其特征在于；在圆盘7或环带体8上均匀制备多个中间狭缝3。全文摘要本专利技术属于光学
,涉及在宽波段光谱中快速获得光谱信息分布的方法及装置。解决CCD器件带来的不能测量紫外或中远红外谱段的问题。解决用光栅扫描不能高速采集光谱信息的问题。本专利技术由狭缝1和5、平场谱面光路2和4、中间狭缝3和运动机构6组成。用本专利技术的方法和装置可以使单色器输出宽波段的光谱信息,同时使用常规光栅和单个接收器就可以使单色器分时,高速输出光谱信息,本专利技术还适用于高
中对飞行目标进行红外光谱测量且是一种快速采集光谱的光谱仪器。文档编号G01J3/32GK1193734SQ97100698公开日1998年9月23日 申请日期1997年3月14日 优先权日1997年3月14日专利技术者卢启鹏 申请人:中国科学院长春光学精密机械研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽波段光谱信息高速采集方法，其特征在于：采用结构参数相同的两个平均谱面光路镜向对接，狭缝在两个平场谱面光路中间平谱面上连续循环运动，得到对宽波段光谱信息的高速采集。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢启鹏，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]