【技术实现步骤摘要】
本技术涉及宽带光源光谱改进领域,尤其涉及一种宽带光源光谱调谐的系统。
技术介绍
1、在工业、农业和科学研究中,人工光源有着重要应用。一般情况下,这些光源有各自的特征光谱,其光谱分布是不变的。但在一些应用中,往往需要改变光源对应的光谱,例如在环境科学及遥感应用中,需改变光源光谱分布,以模拟太阳、大气、夜晚星空等自然光源的光谱。改变光源光谱分布的传统方法是采用多种光源和滤光片组合,如用于卫星环境模拟实验的太阳模拟器,以氙灯与滤光片组合,在紫外、可见、近红外波段模拟太阳。
2、近年来,可编程光源光谱调谐技术替代了传统的利用光源与滤光片组合改变光源光谱分布方法。光谱调谐技术的基本原理是将光源通过平场单色仪分光,利用空间光调制器编程改变各单色光强度后,组合重构,输出满足不同应用目标的特定光谱。光谱可调谐光源可以模拟各类自然光源的光谱,用于环境科学及遥感科学研究;可以提供特定光谱,满足医学、生物学、细胞学等方面的需要;可以在某一波长以上或以下产生截止光谱,用于光谱学方面的研究。此外,在光度学、色度学和辐射度学研究领域,基于标准探测器的光谱可编程光源可构成新型自校准标准光源,对提高地基、空基、天基太阳、大气定量光谱遥感仪器定标精度有重要意义。
3、光源的光谱调谐装置主要采用基于声光可调谐滤波器,光纤布拉格光栅或长周期光纤光栅。声光可调谐滤波器(aotf,acousto-optictunablefilter)对于所有入射波长都是同一个入射角度,所以白光光源入射角度调好一次固定,就可以通过控制驱动器所加的超声波频率滤出所使
技术实现思路
1、在下文中给出了关于本技术的简要概述,以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本技术的穷举性概述。它并不是意图确定本技术的关键或重要部分,也不是意图限定本技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
2、鉴于此,本技术为了解决上述问题,提出了一种宽带光源光谱调谐的系统,实现宽带氙灯以及普通光源的光谱调谐。
3、本技术提供一种宽带光源光谱调谐的系统,包括:
4、宽带光源、聚焦准直器件组、反射式衍射光栅、空间光调制器和光谱仪;
5、所述宽带光源发出的光束经过所述聚焦准直器件组变成平行光束之后,以预设的入射角入射至所述反射式衍射光栅,经过所述反射式衍射光栅出射的色散光汇聚到所述空间光调制器;
6、采用正方向的调制光对所述空间光调制器的出射光进行调制并输入至所述光谱仪。
7、优选地,所述聚焦准直器件组包括沿光束传播方向依次设置的双胶合透镜、第一离轴抛物面镜和光学狭缝,所述宽带光源设置在所述双胶合透镜的焦点处,所述宽带光源发出的光束经过所述双胶合透镜聚焦成为平行光,再经过所述第一离轴抛物面镜的反射改变传播方向,经过所述光学狭缝出射。
8、优选地,所述的系统,还包括:第二离轴抛物面镜,所述第二离轴抛物面镜设置在所述空间光调制器与所述光谱仪之间的光路上,经过所述空间光调制器出射的光束入射至所述第二离轴抛物面镜,经过所述第二离轴抛物面镜汇聚至所述光谱仪。
9、优选地,所述的系统,还包括:凸透镜,所述凸透镜设置在所述第二离轴抛物面镜的焦点前预设距离,经过所述第二离轴抛物面镜出射的光束经过所述凸透镜聚焦后输入到所述光谱仪中。
10、优选地,所述反射式衍射光栅的光栅密度为300道/mm。
11、优选地,所述双胶合透镜的焦距为30mm,镜面大小为1英寸。
12、优选地,所述第一离轴抛物面镜的焦距为30mm,镜面大小为1英寸。
13、优选地,所述第二离轴抛物面镜的焦距为30mm,镜面大小为1英寸。
14、优选地,所述凸透镜焦距为30mm,镜面大小为1英寸。
15、优选地,所述预设距离为15mm。
16、本技术的宽带光源光谱调谐系统,光路可折叠,封装性强,能够剔除杂散环境光的影响,保证了光谱调谐过程中光谱响应的准确性。本技术可以将光谱范围在可见光的光源进行强度调制,可以模拟出任意光源的光谱,调制光源的差异在102量级,本技术的宽带光源光谱调谐系统更容易耦合其他设备。
17、通过以下结合附图对本技术的最佳实施例的详细说明,本技术的这些以及其他优点将更加明显。
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1.一种宽带光源光谱调谐的系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述聚焦准直器件组包括沿光束传播方向依次设置的双胶合透镜、第一离轴抛物面镜和光学狭缝,所述宽带光源设置在所述双胶合透镜的焦点处,所述宽带光源发出的光束经过所述双胶合透镜聚焦成为平行光,再经过所述第一离轴抛物面镜的反射改变传播方向,经过所述光学狭缝出射。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,还包括:第二离轴抛物面镜,所述第二离轴抛物面镜设置在所述空间光调制器与所述光谱仪之间的光路上,经过所述空间光调制器出射的光束入射至所述第二离轴抛物面镜,经过所述第二离轴抛物面镜汇聚至所述光谱仪。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,还包括:凸透镜,所述凸透镜设置在所述第二离轴抛物面镜的焦点前预设距离,经过所述第二离轴抛物面镜出射的光束经过所述凸透镜聚焦后输入到所述光谱仪中。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述反射式衍射光栅的光栅密度为300道/mm。
6.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述双胶合透镜的焦距为3
7.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第一离轴抛物面镜的焦距为30mm,镜面大小为1英寸。
8.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述第二离轴抛物面镜的焦距为30mm,镜面大小为1英寸。
9.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述凸透镜焦距为30mm,镜面大小为1英寸。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述预设距离为15mm。
...【技术特征摘要】
1.一种宽带光源光谱调谐的系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述聚焦准直器件组包括沿光束传播方向依次设置的双胶合透镜、第一离轴抛物面镜和光学狭缝,所述宽带光源设置在所述双胶合透镜的焦点处,所述宽带光源发出的光束经过所述双胶合透镜聚焦成为平行光,再经过所述第一离轴抛物面镜的反射改变传播方向,经过所述光学狭缝出射。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,还包括:第二离轴抛物面镜,所述第二离轴抛物面镜设置在所述空间光调制器与所述光谱仪之间的光路上,经过所述空间光调制器出射的光束入射至所述第二离轴抛物面镜,经过所述第二离轴抛物面镜汇聚至所述光谱仪。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,还包括:凸透镜,所述凸透镜设置在所述第二离轴抛...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈义,郭鑫,石岩,占春连,金尚忠,
申请(专利权)人:中国计量大学,
类型:新型
国别省市:
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