一种光谱检测系统和方法技术方案

本申请公开了一种光谱检测系统，应用于检测技术领域。系统包括光源组件和探测器。光源组件用于生成第一探测光束和第二探测光束。第一探测光束照射到被检测物质，生成第一待检测光束。第二探测光束照射到被检测物质，生成第二待检测光束。探测器用于分时的接收第一待检测光束和第二待检测光束，通过解调第一待检测光束得到第一电信号，通过解调第二待检测光束得到第二电信号。在本申请中，通过两个待检测光束共用一个探测器，可以减少探测器的数量，降低光谱检测系统的成本。降低光谱检测系统的成本。降低光谱检测系统的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种光谱检测系统和方法


[0001]本申请涉及检测
，尤其涉及一种光谱检测系统和方法。

技术介绍

[0002]光谱检测系统可以通过光谱分析确定被检测物质的化学组成和相对含量。具体地，光谱检测系统一般包括光源组件和探测器。光源组件用于生成探测光束。当探测光束照射到被检测物质时，探测光束经过反射或透射生成待检测光束。探测器用于接收待检测光束，根据待检测光束生成电信号。为了方便观察待检测光束，电信号可用于生成被检测物质的光谱。不同的物质拥有不同的光谱。因此，通过分析被检测物质的光谱，可以确定被检测物质的化学组成和相对含量。
[0003]其中，探测器的价格较为昂贵，导致光谱检测系统的整体成本较高。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种光谱检测系统和方法，通过两个待检测光束共用一个探测器，可以减少探测器的数量，降低光谱检测系统的成本。
[0005]本申请第一方面提供了一种光谱检测系统。光谱检测系统包括光源组件和探测器。其中，光源组件用于生成第一探测光束和第二探测光束，第一探测光束的传输路径和第二探测光束的传输路径不同。第一探测光束照射到被检测物质，生成第一待检测光束。第二探测光束照射到被检测物质，生成第二待检测光束。探测器用于分时的接收第一待检测光束和第二待检测光束，通过解调第一待检测光束得到第一电信号，通过解调第二待检测光束得到第二电信号。
[0006]在本申请中，探测器分时的接收第一待检测光束和第二待检测光束，即两个待检测光束共用一个探测器。因此，本申请可以减少探测器的数量，从而降低光谱检测系统的成本。
[0007]在第一方面的一种可选方式中，被检测物质包括第一被检测物质和第二被检测物质。第一探测光束照射到第一被检测物质，生成第一待检测光束。第二探测光束照射到第二被检测物质，生成第二待检测光束。
[0008]在第一方面的一种可选方式中，光谱检测系统还包括第一光纤、第二光纤和合束器。第一光纤用于传输第一待检测光束。第二光纤用于传输第二待检测光束。合束器的两个输入端口分别和第一光纤、第二光纤相连。合束器用于通过两个输入端口分时的接收第一待检测光束和第二待检测光束，向探测器输出第一待检测光束和第二待检测光束。其中，通过增加合束器，可以减小探测器的端口数量，从而降低探测器的成本。
[0009]在第一方面的一种可选方式中，光谱检测系统还包括目标光纤。目标光纤的输入端口和合束器的输出端口相连。目标光纤用于分时的从合束器接收第一待检测光束和第二待检测光束，向探测器输出第一待检测光束和第二待检测光束。其中，通过增加目标光纤，可以降低对探测器的位置的限制，从而提高设计光谱检测系统的灵活性。
[0010]在第一方面的一种可选方式中，第一光纤为多模光纤。其中，不同的被检测物质的敏感波段不同，即对于不同的被检测物质，第一待检测光束的波长范围不同。多模光纤可以传输更大的波长范围，从而增加可以检测的物质种类。
[0011]在第一方面的一种可选方式中，目标光纤为多模光纤。其中，不同的被检测物质的敏感波段不同。因此，第一待检测光束和第二待检测光束的波长范围可能不同。多模光纤可以传输更大的波长范围，从而增加可以检测的物质种类，提高光谱检测系统的检测能力。
[0012]在第一方面的一种可选方式中，光谱检测系统还包括积分球。积分球和第一光纤的输入端相连。其中，积分球可以对第一待检测光束进行收集，降低第一待检测光束的损耗，提高检测的准确性。
[0013]在第一方面的一种可选方式中，光源组件用于分时的生成第一探测光束和第二探测光束。其中，通过光源组件进行分时控制，可以减少光谱检测系统的复杂度，例如减少光开关的数量。因此，本申请可以减低光谱检测系统的成本。
[0014]在第一方面的一种可选方式中，光谱检测系统还包括第一光开关和第二光开关。第一光开关在第一待检测光束的传输路径上。第二光开关在第二待检测光束的传输路径上。第一光开关用于分时的阻断第一待检测光束。第二光开关用于分时的阻断第二待检测光束。其中，通过增加光开关，可以降低对光源组件的要求，提高光源组件的使用寿命。
[0015]在第一方面的一种可选方式中，第一待检测光束和第二待检测光束之间的时间间隔大于10毫秒。其中，当探测器同时接收第一待检测光束和第二待检测光束时，光谱检测系统对被检测物质的检测结果可能会出现误差。通过设置第一待检测光束和第二待检测光束的时间间隔，可以避免探测器同时接收第一待检测光束和第二待检测光束，从而提高检测的准确性。
[0016]在第一方面的一种可选方式中，光谱检测系统还包括第一分束器和第二分束器。第一分束器用于接收第一探测光束，得到第一子光束和第二子光束。第一子光束照射到被检测物质，生成第一待检测光束。第二分束器用于接收第二探测光束，得到第三子光束和第四子光束。第三子光束照射到被检测物质，生成第二待检测光束。探测器用于分时的接收第一待检测光束、第二子光束、第二待检测光束和第四子光束，通过解调第二子光束得到第三电信号，通过解调第四子光束得到第四电信号。其中，通过第三电信号和第一电信号，光谱检测系统可以消除环境噪声，从而提高检测被检测物质的准确性。类似地，通过第四电信号和第二电信号，光谱检测系统可以消除环境噪声，从而提高检测被检测物质的准确性。并且，在本申请中，第一待检测光束、第二子光束、第二待检测光束和第四子光束共用一个探测器，从而可以减少探测器的数量，降低光谱检测系统的成本。
[0017]在第一方面的一种可选方式中，探测器用于按照以下顺序接收光束：第二子光束、第一待检测光束、第四子光束和第二待检测光束。其中，假设每个光束的时长都为t，不同光束之间的间隔为0。在本申请中，在经过2t后，光谱检测系统就可以尝试根据第二子光束和第一待检测光束获取被检测物质的检测结果。在另一可行的方案中，探测器按照以下顺序接收光束：第二子光束、第四子光束、第一待检测光束和第二待检测光束。此时，在经过3t后，光谱检测系统才可以尝试获取被检测物质的检测结果。因此，本申请可以提高检测效率。
[0018]在第一方面的一种可选方式中，系统还包括处理器。光源组件还用于生成目标光
束。探测器用于分时的接收第一待检测光束、目标光束和第二待检测光束，通过解调目标光束得到第五电信号。处理器用于根据第五电信号和第一电信号得到被检测物质的第一检测结果。处理器还用于根据第五电信号和第二电信号得到被检测物质的第二检测结果。其中，目标光束作为第一待检测光束和第二待检测光束的参考光束。通过共享参考光束，可以在消除环境噪声的基础上，减少参考光束的数量，从而降低光源组件的成本。
[0019]本申请第二方面提供了一种光谱检测方法。光谱检测方法包括：通过光源组件生成第一探测光束和第二探测光束。第一探测光束的传输路径和第二探测光束的传输路径不同。第一探测光束照射到被检测物质，生成第一待检测光束。第二探测光束照射到被检测物质，生成第二待检测光束。通过探测器分时的接收第一待检测光束和第二待检测光束。通过探测器解调第一待检测光束得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光谱检测系统，其特征在于，包括：光源组件和探测器；所述光源组件用于生成第一探测光束和第二探测光束，所述第一探测光束的传输路径和所述第二探测光束的传输路径不同；所述第一探测光束照射到被检测物质，生成第一待检测光束，所述第二探测光束照射到所述被检测物质，生成第二待检测光束；所述探测器用于分时的接收所述第一待检测光束和所述第二待检测光束，通过解调所述第一待检测光束得到第一电信号，通过解调所述第二待检测光束得到第二电信号。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述被检测物质包括第一被检测物质和第二被检测物质；所述第一探测光束照射到所述第一被检测物质，生成所述第一待检测光束；所述第二探测光束照射到所述第二被检测物质，生成所述第二待检测光束。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一光纤、第二光纤和合束器；其中，所述第一光纤用于传输所述第一待检测光束，所述第二光纤用于传输所述第二待检测光束；所述合束器的两个输入端口分别和所述第一光纤、所述第二光纤相连；所述合束器用于通过所述两个输入端口分时的接收所述第一待检测光束和所述第二待检测光束，向所述探测器输出所述第一待检测光束和所述第二待检测光束。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括目标光纤，所述目标光纤的输入端口和所述合束器的输出端口相连；所述目标光纤用于分时的从所述合束器接收所述第一待检测光束和所述第二待检测光束，向所述探测器输出所述第一待检测光束和所述第二待检测光束。5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述第一光纤为多模光纤。6.根据权利要求3至5中任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括积分球，所述积分球和所述第一光纤的输入端相连。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的系统，其特征在于，所述光源组件用于分时的生成所述第一探测光束和所述第二探测光束。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一光开关和第二光开关，所述第一光开关在所述第一待检测光束的传输路径上，所述第二光开关在所述第二待检测光束的传输路径上；其中，所述第一光开关用于分时的阻断所述第一待检测光束，所述第二光开关用于分时的阻断所述第二待检测光束。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一分束器和第二分束器；所述第一分束器用于接收所述第一探测光束，得到第一子光束和第二子光束，所述第一子光束照射到所述被检测物质，生成所述第一待检测光束；所述第二分束器用于接收所述第二探测光束，得到第三子光束和第四子光束，所述第三子光束照射到所述被检测物质，生成所述第二待检测光束；
所述探测器用于分时的接收所述第一待检测光束、所述第二子光束、所述第二待检测光束和所述第四子光束，通过解调所述第二子光束得到第三电信号，通过解调所述第四子光束得到第四电信号。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述探测器用于按照以下顺序接收光束：所述第二子光束、所述第一待检测光束、所述第四子光束和所述第二待检测光束。11.根据权利要求1至8中任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括处理器；所述光源组件还用于生成目标光束；所述探测器用于分时的接收所述第一待检测光束、所述目标光束和所述第二待检测光束，通过解调所述目标光束得到第五电信号；其中，所述处理器用于根据所述第五电信号和所述第一电信号得到所述被检测物质的第一检测结果；所述处理器还用...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊廷刚，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：