多光栅转台、单色仪和光谱仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多光栅转台、单色仪和光谱仪。所述多光栅转台包括旋转转台，所述旋转转台的转向为顺时针方向；多个光栅，所述多个光栅通过固定部件固定在所述旋转转台上，且所述多个光栅相对于所述旋转转台的转轴是偏置的。所述单色仪包括所述多光栅转台和腔体。所述光谱仪包括所述多光栅转台和腔体、照明系统、光电探测及采集系统。本实用新型专利技术能够克服现有技术中光束浪费和杂光大的不足，具有可放置多块光栅、光谱范围宽，且光束利用率高、结构简单、成本低的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电
，尤其涉及多光栅转台、单色仪和光谱仪。
技术介绍
单色仪或光谱仪是常用的物理学仪器，可以用来产生单色光或进行光谱分析。其常用的分光元件是光栅，光栅转台是承载光栅的装置，是单色仪或光谱仪的核心部件。现有的光栅转台转向多为逆时针方向旋转，即朝向出射狭缝的方向，这有两个缺点一是多次衍射较多；二是光栅利用面积小。现有技术中一种常用的光栅转台为单光栅共轴型。此类型的光栅转台轴线与光栅刻划面处于同一个平面内。图1是一个此类型的光栅转台的俯视示意图。图1中虚线圆圈表示一个转台，转台下面有电机和转动机构，在转台平面的大概中央位置垂直的固定一个光栅，这样当转台绕着垂直于其台面的中心轴旋转时，就带动光栅一起转动，图1中方框代表光栅，实线方框所处的位置表示光栅的初始位置，虚线方框所处的位置表示光栅转动后的位置。图1中两条点划线所限定的斜线区域表示入射的光束范围。从图1可以看出，在光栅转动前和转动后的两种状态下，入射的光能量基本都落在光栅刻划面内，光能量浪费较少。最早的单色仪或光谱仪采用这种单光栅共轴型转台，这种单光栅共轴型转台被长时间广泛应用，目前国内外的单光栅单色仪大多都采取这样的光栅转台形式。但是，这种单光栅共轴型的光栅转台的缺点是由于只能放置一块光栅，因而光谱范围小，应用范围窄。现有技术中还有一种常用的光栅转台为逆时针旋转多光栅离轴型。这种类型的转台转动轴线不是与光栅刻划面处于同一个平面内，而是在光栅刻划面以外，与光栅刻划面有一定的距离，且转动轴线一般是与光栅刻划面平行的。图2是一个此类型多光栅转台的俯视示意图，虚线圆圈表示一个转台，转台是绕着垂直于其台面的、位于圆心位置的转轴能够旋转的，转台下面有电机和转动机构，在转台平面上垂直地固定三个光栅，且每个光栅是相对于转轴左右对称的，这样当转台绕着垂直于其台面的圆心转轴旋转时，就带动光栅一起转动，图2中方框代表光栅，实线方框所处的位置表示光栅的初始位置，虚线方框所处的位置表示光栅转动后的位置。图2中两条点划线所限定的斜线区域表示入射的光束范围。 从图2可以看出，由于这种结构可以在同一个光栅台上同时放置多块光栅，从而扩大了整台仪器的光谱范围而得到广泛应用。但是，这种逆时针旋转多光栅离轴型的光栅转台的不足是在实际应用中随着光栅的转动，光束的有效应用口径变小，光栅部分刻划面在转动以后就接受不到全部的入射光束而造成大量的光束浪费，仪器输出的有效能量也因此大大减少，不能被应用的光束又使仪器的杂散光增大，降低仪器的整体性能。如图2所示，当光栅旋转到终止位置时，S区为光栅未应用区，Q区为光束未应用区，L区为光束实际应用区
技术实现思路
本技术实施例提供一种多光栅转台，用以克服现有技术中光束浪费和杂光大的不足，该多光栅转台包括旋转转台，所述旋转转台的转向为顺时针方向；多个光栅，所述多个光栅通过固定部件固定在所述旋转转台上，且所述多个光栅相对于所述旋转转台的转轴是偏置的。本技术实施例还提供一种单色仪，用以克服现有技术中光束浪费和杂光大的不足，该单色仪包括上述的多光栅转台；腔体，所述腔体具有用于将入射光入射到所述光栅的入口和用于出射光输出的出口 ；所述多光栅转台安装在所述腔体内，所述多光栅转台的位置使入射光从所述入口入射到光栅上、反射光从所述出口输出。本技术实施例还提供一种光谱仪，用以克服现有技术中光束浪费和杂光大的不足，该光谱仪包括上述的多光栅转台；腔体，所述腔体具有用于将入射光入射到所述光栅的入口和用于出射光输出的出口 ；所述多光栅转台安装在所述腔体内，所述多光栅转台的位置使入射光从所述入口入射到光栅上、反射光从所述出口输出；照明系统，安装在所述入口处；光电探测及采集系统，安装在所述出口处。本技术实施例通过将旋转转台的转向更改为顺时针方向，能够克服现有技术中光束浪费和杂光大的不足，具有可放置多块光栅、光谱范围宽，且光束利用率高、结构简单、成本低的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中图1为
技术介绍
中单光栅共轴型光栅转台的俯视示意图；图2为
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中逆时针旋转多光栅离轴型光栅转台的俯视示意图；图3为本技术实施例中多光栅转台的示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术实施例做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。为了克服现有技术中光束浪费和杂光大的不足，本技术实施例提供一种能够放置多块光栅、光谱范围宽，且光束利用率高、结构简单、成本低的多光栅转台。本技术实施例的多光栅转台可以包括旋转转台，所述旋转转台的转向为顺时针方向；多个光栅，所述多个光栅通过固定部件固定在所述旋转转台上，且所述多个光栅相对于所述旋转转台的转轴是偏置的。本技术实施例通过将旋转转台的转向更改为顺时针方向，能够克服现有技术中光束浪费和杂光大的不足，这是由于在实际应用中随着光栅的转动，本技术实施例的多光栅转台的光束有效应用口径会变大，光栅部分刻划面在光栅转台转动以后仍能接受到全部的入射光束，所以不会造成光束浪费而使仪器输出有效能量的减少，也不会使仪器的杂散光增大而降低仪器的整体性能。由此可见，本技术实施例的多光栅转台具有可放置多块光栅、光谱范围宽，且光束利用率高、结构简单、成本低的优点。具体实施时，所述多个光栅相对于所述旋转转台的转轴是偏置的，具体可以是所述转轴与所述多个光栅的刻划面是离开的，且相互平行。具体实施时，所述多个光栅可以通过固定部件垂直地固定在所述旋转转台上，且一般每个光栅相对于所述转轴左右对称。具体实施时，所述多个光栅可以是等间距地、成多边柱形地布置在所述旋转转台上，每个光栅构成多边柱形侧面的一部分。具体实施时，所述多个光栅可以是三个光栅。图3以三个光栅为例，说明本技术实施例的多光栅转台的结构。将图3与图2进行比较，可以得知，S区(光栅未应用区) 大大减小，L区(光束实际应用区)明显增加。由此可见，本技术实施例的多光栅转台具有低杂散光、高光束利用效率、宽光谱范围的优点。本技术实施例中还提供了一种单色仪，该单色仪包括上述多光栅转台；还包括腔体，所述腔体具有用于将入射光入射到所述光栅的入口和用于出射光输出的出口 ；所述多光栅转台安装在所述腔体内，所述多光栅转台的位置使入射光从所述入口入射到光栅上、反射光从所述出口输出。本技术实施例中还提供了一种光谱仪，该光谱仪包括上述多光栅转台；还包括腔体，所述腔体具有用于将入射光入射到所述光栅的入口和用于出射光输出的出口 ；所述多光栅转台安装在所述腔体内，所述多光栅转台的位置使入射光从所述入口入射到光栅上、反射光从所述出口输出；照明系统，安装在所述入口处；光电探测及采集系统，安装在所述出口处。综上所述，本技术实施例通过将旋转转台的转向更改为顺时针方向，能够克服现有技术中光束浪费和杂光大的不足，具有可放置多块光栅、光本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多光栅转台，其特征在于，包括：旋转转台，所述旋转转台的转向为顺时针方向；多个光栅，所述多个光栅通过固定部件固定在所述旋转转台上，且所述多个光栅相对于所述旋转转台的转轴是偏置的。

【技术特征摘要】
1.一种多光栅转台，其特征在于，包括旋转转台，所述旋转转台的转向为顺时针方向；多个光栅，所述多个光栅通过固定部件固定在所述旋转转台上，且所述多个光栅相对于所述旋转转台的转轴是偏置的。2.如权利要求1所述的多光栅转台，其特征在于，所述转轴与所述多个光栅的刻划面是离开的，且相互平行。3.如权利要求1所述的多光栅转台，其特征在于，所述多个光栅通过固定部件垂直地固定在所述旋转转台上，且每个光栅相对于所述转轴左右对称。4.如权利要求3所述的多光栅转台，其特征在于，所述多个光栅是等间距地、成多边柱形地布置在所述旋转转台上，每个光栅构成多边柱形侧面的一部分。5.如权利要求1所述的多光栅转台，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：方君，叶磊，
申请(专利权)人：北京卓立汉光仪器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11