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高速高分辨率光谱分析仪及其制作方法技术

技术编号:41573276 阅读:20 留言:0更新日期:2024-06-06 23:52
本发明专利技术提供一种高速高分辨率光谱分析仪及其制作方法,包括衍射光栅、透镜、狭缝位移台、光电探测器和处理器,衍射光栅对激光进行衍射,形成衍射光;不同波长的衍射光被传输给透镜,由透镜转换为一行平行光,该行中各个平行光的波长各不相同,该行中各个相邻两平行光的波长差相等且空间距离也相等;该行平行光被传输给狭缝位移台,移动该狭缝位移台,以使该行中对应波长的目标平行光通过狭缝位移台上的狭缝,传输至该光电探测器;光电探测器对该目标平行光进行采集分辨,并将采集到的该目标平行光转换为目标电信号;处理器根据该目标电信号进行光谱分析。本发明专利技术光谱分析仪具有较高速度和分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光谱分析领域,具体涉及一种高速高分辨率光谱分析仪及其制作方法


技术介绍

1、传统的光谱分析仪通常包括衍射光栅、透镜和狭缝等组件,衍射光栅对待分析激光进行衍射,以将激光中不同波长光信号分散开,分散开的不同波长的光信号通过透镜被聚焦成光束,使该光束通过狭缝传输至光电探测器,光电探测器对通过狭缝的光信号进行采集,并将采集到的光信号转换为电信号,处理器根据该电信号对通过狭缝的光信号进行光谱分析。由于光探测器需要对待分析激光中较多波长光信号进行采集调谐,采集调谐的光信号较多,数据采集和光谱调谐过程中存在一定的延迟,这使得传统光谱分析仪无法实现实时监测,速度较低。另外,传统光谱分析仪分辨率与衍射光栅、狭缝大小和光探测器有关,受到探测器性能和光学元件制造精度的限制,无法对光束中不同波长光信号进行准确分辨,传统光谱分析仪的分辨率无法达到理想水平。

2、中红外光谱范围,约在3至6微米波段,是电磁谱中一个关键的频率区域,其在多个领域的广泛应用彰显了其独特的技术价值。在军事领域,中红外光谱技术的应用涵盖了目标识别、侦察、导弹制导等多个方面。在这个波段本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高速高分辨率光谱分析仪,其特征在于,包括衍射光栅、透镜、狭缝位移台、光电探测器和处理器,所述衍射光栅对激光进行衍射,形成衍射光;不同波长的衍射光被传输给该透镜,由该透镜转换为一行平行光,该行中各个平行光的波长各不相同,该行中各个相邻两平行光的波长差相等且空间距离也相等;该行平行光被传输给该狭缝位移台,移动该狭缝位移台,以使该行中对应波长的目标平行光通过该狭缝位移台上的狭缝,传输至该光电探测器;该光电探测器对该目标平行光进行采集分辨,并将采集到的该目标平行光转换为目标电信号;所述处理器根据该目标电信号进行光谱分析;

2.根据权利要求1所述的高速高分辨率光谱分析仪,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种高速高分辨率光谱分析仪,其特征在于,包括衍射光栅、透镜、狭缝位移台、光电探测器和处理器,所述衍射光栅对激光进行衍射,形成衍射光;不同波长的衍射光被传输给该透镜,由该透镜转换为一行平行光,该行中各个平行光的波长各不相同,该行中各个相邻两平行光的波长差相等且空间距离也相等;该行平行光被传输给该狭缝位移台,移动该狭缝位移台,以使该行中对应波长的目标平行光通过该狭缝位移台上的狭缝,传输至该光电探测器;该光电探测器对该目标平行光进行采集分辨,并将采集到的该目标平行光转换为目标电信号;所述处理器根据该目标电信号进行光谱分析;

2.根据权利要求1所述的高速高分辨率光谱分析仪,其特征在于,由该行中相邻两平行光的波长差δλ来表征光谱分析仪的光谱分辨率:

3.根据权利要求1或2所述的高速高分辨率光谱分析仪,其特征在于,由该行中相邻两平行光的空间距离δxspatial来表征光谱分析仪的空间分辨率:

4.根据权利要求3所述的高速高分辨率光谱分析仪,其特征在于,当该激光所在波段的范围一定且相差较大时,对该光栅周期d进行调节,使该光栅周期d与该激光所在波段之间存在量级差并使前者大于后者,从而使该激光所在波段中各个波长对应的sinθ均接近于0,且对应的cosθ均接近于1,以此来保证该行中每相邻两平行光的空间距离δxspatial相等;

5.根据权利要求1所述的高速高分辨率光谱分析仪,其特征在于,所述光电探测器根据其上采集到对应目标平行光的位置来对该目标平行光进行波长分辨。

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【专利技术属性】
技术研发人员:高磊陈磊蔡鹏刘艾
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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