光栅扫描机构及光谱仪制造技术

本申请公开了一种光栅扫描机构及光谱仪，属于光学技术领域。栅扫描机构包括：旋转基座；旋转内支撑，可旋转地设置于旋转基座；光栅组件，设置于旋转内支撑，光栅组件的刻线面与旋转内支撑的旋转轴线共面，光栅组件的刻线方向与旋转轴线平行；正弦机构，包括摆臂和直线臂，摆臂与旋转内支撑固定连接，摆臂与直线臂配合形成转动副；驱动机构，与直线臂连接，用于驱动直线臂往复运动，使摆臂驱动旋转内支撑旋转，光栅组件绕旋转轴线旋转。根据本申请的光栅扫描机构，通过使入射光与光栅法线之间的夹角变化实现波长扫描，具有更好的分光效果；并且旋转内支撑通过正弦机构进行驱动，动力源设置在远离光栅组件的位置，不会对光栅的分光环境造成影响。成影响。成影响。

【技术实现步骤摘要】
光栅扫描机构及光谱仪


[0001]本申请属于光学
，尤其涉及一种光栅扫描机构及光谱仪。

技术介绍

[0002]光栅是由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件，其常用于各类光学设备中对光线进行分光。但目前，大多数光栅组件的的工作波段具有局限性，且分光波长范围有限。在需要不同分光波长时，需要更换对应的光栅组成，使用不便，效率较低。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种光栅扫描机构及光谱仪，光栅扫描机构具有更好的分光效果。
[0004]第一方面，本申请提供了一种光栅扫描机构，光栅扫描机构包括：旋转基座；旋转内支撑，可旋转地设置于旋转基座；光栅组件，设置于旋转内支撑，光栅组件的刻线面与旋转内支撑的旋转轴线共面，光栅组件的刻线方向与旋转轴线平行；正弦机构，包括摆臂和直线臂，摆臂与旋转内支撑固定连接，摆臂与直线臂配合形成转动副；驱动机构，与直线臂连接，用于驱动直线臂往复运动，使摆臂驱动旋转内支撑旋转，光栅组件绕旋转轴线旋转。
[0005]根据本申请的光栅扫描机构，通过使入射光与光栅法线之间的夹角变化实现波长扫描，具有更好的分光效果；并且旋转内支撑通过正弦机构进行驱动，动力源设置在远离光栅组件的位置，不会对光栅的分光环境造成影响。
[0006]第二方面，本申请提供了一种光谱仪，光谱仪包括根据上述的光栅扫描机构。
[0007]根据本申请的光谱仪，通过旋转光栅，实现波长扫描；并且通过正弦机构进行驱动，可以将动力源设置在远离光栅的位置，为光栅的分光环境设计提供了便利。
[0008]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0009]本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0010]图1是光栅衍射示意图；
[0011]图2是本申请实施例提供的分光装置的结构示意图之一；
[0012]图3是本申请实施例提供的分光装置的光路示意图；
[0013]图4是本申请实施例提供的分光装置的结构示意图之二；
[0014]图5是本申请实施例提供的真空箱的结构示意图；
[0015]图6是本申请实施例提供的分光装置的结构示意图之三；
[0016]图7是本申请实施例提供的分光装置的结构示意图之四；
[0017]图8是关于图7中A
‑
A截面的剖视图；
[0018]图9是本申请实施例提供的姿态调节组件的结构示意图；
[0019]图10是本申请实施例提供的光入射组件的结构示意图；
[0020]图11是本申请实施例提供的光出射组件的结构示意图之一；
[0021]图12是本申请实施例提供的光栅扫描机构的结构示意图之一；
[0022]图13是本申请实施例提供的正弦机构的结构示意图；
[0023]图14是本申请实施例提供的光栅扫描机构的结构示意图之二；
[0024]图15是本申请实施例提供的支撑件的结构示意图之一；
[0025]图16是本申请实施例提供的光栅切换机构的结构示意图；
[0026]图17是本申请实施例提供的导向板的结构示意图；
[0027]图18是关于图17中E
‑
E截面的剖视图；
[0028]图19是本申请实施例提供的光栅组件的结构示意图；
[0029]图20是本申请实施例提供的光栅机构的结构示意图。
[0030]附图标记：
[0031]支撑件100，旋转基座110，第一安装孔111，轴承112，限位块113，第一定位槽114，旋转内支撑120，第二安装孔121，空心轴122，第二定位槽123，定位块130；
[0032]光栅组件200，光栅210，导向板220，滑槽221，凹槽222，滑板230，弹性件231，基座232，压缩弹簧233，滚动轴承234，连接座235，座体236，连接块237，空腔238，开口239；
[0033]前置镜组件300；
[0034]后置镜组件400；
[0035]正弦机构500，摆臂510，直线臂520，转接块521，拉簧522；
[0036]第一驱动机构600，第一推杆610，第一位移台620，第三波纹管630；
[0037]第二驱动机构700，第二推杆710，第二位移台720，第四波纹管730；
[0038]第一光阑810，第二光阑820，第三光阑830；
[0039]真空箱900；
[0040]基准板1000；
[0041]机架1100；
[0042]姿态调节组件1200，底板1210，第一调节柱1220，水平调节板1230，水平调节件1240，支撑柱1250，姿态调节板1260，第二调节柱1270；
[0043]光入射组件1300，第一支撑架1310，光阑支撑1320，第一多刀光阑1330，第一插板阀支撑1340，第一插板阀1350，第一波纹管1360，第一转接法兰1370；
[0044]光出射组件1400，第二支撑架1410，第二插板阀支撑1420，第二插板阀1430，第二波纹管1440，第二转接法兰1450，真空管支撑1460，真空管1470，第二多刀光阑1480。
具体实施方式
[0045]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0046]如无特殊的说明，本申请中的前后方向为纵向，即X向；左右方向为横向，即Y向；上下方向为竖向，即Z向。
[0047]光线在经过狭缝时会发生衍射，不同波长的光以不同的角度出射，决定各级主极大位置的方程式称为光栅方程。最基本的光栅方程为：
[0048]d(sinα
±
sinβ)＝mλm＝0,
±
1,
±
2，...
[0049]如图1所示，根据mλ值平行光束以入射角i斜入射到缝间距为d的光栅上，将光以离散的角度β偏转，其中m是主极大级次，λ指波长。入射角α和β衍射角分别是入射光线和衍射光线与光栅法线之间的夹角，在考察与入射光同一侧的衍射光谱时，上式取正号；可以看出，对于给定的级次m，不同波长的光将以不同的角度从光栅出射。
[0050]在相关技术中，光栅的入射光以垂直于光栅刻线方向入射，相应的光栅方程为：
[0051]sinα+sinβ＝nmλ
[0052]α为入射角，即入射光和光栅法线之间的夹角；β为出射角，即出射光和光栅法线的夹角；λ为波长；n为光栅刻线数，n＝1/d。衍射波长由入射角α决定。
[0053]光栅常用于光谱仪中，不同类型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光栅扫描机构，其特征在于，所述光栅扫描机构包括：旋转基座；旋转内支撑，可旋转地设置于所述旋转基座；光栅组件，设置于所述旋转内支撑，所述光栅组件的刻线面与所述旋转内支撑的旋转轴线共面，所述光栅组件的刻线方向与所述旋转轴线平行；正弦机构，包括摆臂和直线臂，所述摆臂与所述旋转内支撑固定连接，所述摆臂与所述直线臂配合形成转动副；驱动机构，与所述直线臂连接，用于驱动所述直线臂往复运动，使所述摆臂驱动所述旋转内支撑旋转，所述光栅组件绕所述旋转轴线旋转。2.根据权利要求1所述的光栅扫描机构，其特征在于，所述直线臂包括：转接块，与所述驱动机构连接；拉簧，所述拉簧的第一端与所述转接块连接，所述拉簧的第二端与所述摆臂连接。3.根据权利要求2所述的光栅扫描机构，其特征在于，所述驱动机构包括：推杆，所述推杆的第一端与所述转接块连接；位移台，所述推杆的第二端与所述位移台连接，所述位移台用于驱动所述推杆往复运动。4.根据权利要求3所述的光栅扫描机构，其特征在于，所述光栅扫描机构还包括：真空箱，所述真空箱的箱壁上形成有通孔，所述旋转基座、所述旋转内支撑、所述光栅组件和所述正弦机构设置于所述真空箱内，所述位移台设置于所述真空箱外，所述推杆穿设于所述通孔内，以分别与所述位移台和所述正弦机构中的所述转接块连接。5.根据权利要求4所述的光栅扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长松，马立敏，李强，卢杰，李朝阳，
申请(专利权)人：安徽创谱仪器科技有限公司，
类型：新型
国别省市：