自助下单地址（拼多多砍价，ks/qq/dy赞等业务）：点我进入

本实用新型涉及光学仪器领域，具体涉及一种微型光纤光谱仪。

背景技术：

光纤光谱仪采用ccd或coms探测器，结合特定的光路设计和光学透镜，解决了原机械扫描光谱仪扫描时间长、机械磨损大、体积大、成本高等问题。 宽带光纤光谱仪（200nm-1100nm）涵盖紫外光、可见光和红外光。 因此，近年来在色选生产线检测、环保水汽检测、LED等光源实验室及生产线检测等诸多应用领域得到广泛应用。 蓬勃发展。

现有技术中，专利号CN109100020a提出了一种微型光纤光谱仪，保留了光谱仪的核心部件，实现了光谱仪的小型化光纤 光谱仪，但现有的微型光纤光谱仪存在以下缺点：杂散光强度大，衍射效率低（灵敏度低），成本高，从而影响宽带光纤光谱仪的进一步应用。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种微型光纤光谱仪，能够在现有微型光纤光谱仪的基础上，有效抑制杂散光，提高全光谱范围的灵敏度，实现二次衍射光光谱仪过滤得很好。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种微型光纤光谱仪，包括盒体，盒体上设有供入射光通过的狭缝组件，盒体上设有双孔径组件、准直器组件、拼接光栅组件、聚焦组件、滤光片组件和检测组件，入射光从狭缝组件进入，经过双孔径组件抑制杂散光，然后以一定的角度入射到准直组件上。设置角度得到准直光，准直光通过拼接光栅组件得到衍射光，其中拼接光栅组件由多个光栅组成，不同的光栅可以提高不同波长的衍射效率准直光的波段。 最后，聚焦组件将衍射光聚焦到检测组件上，该检测组件上设有能够滤除二次衍射光的滤光组件。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：双孔径组件包括依次设置的第一孔径和第二孔径，第一孔径可以限制光学系统的na以避免产生系统杂散光，第二孔径可以限制由第一孔径产生的杂散光。

在本发明的一个优选实施例中，拼接光栅组件还包括拼接的能够高效衍射紫外和可见光波段的第一光栅和能够高效衍射可见光和红外光波段的第二光栅。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：所述拼接光栅组件设置在光栅调节座上，所述光栅调节座可在所述箱体上转动，并可调节所述拼接光栅组件相对于所述箱体的角度。入射光。

在本发明的一个优选实施例中，还包括，所述过滤器组件为三级过滤器，所述三级过滤器包括依次设置的第一过滤区、第二过滤区和第三过滤区。 在亮区中，第一滤光区的透视波段为200nm至385nm，第二滤光区为350nm长通滤光片，第三滤光区为590nm长通滤光片。

在本发明的一个优选实施例中，狭缝组件还包括安装座、固定法兰和狭缝，狭缝设置在固定法兰的中间，固定法兰通过螺栓固定在安装座上。

在本发明的一个优选实施例中，准直组件还包括固定在盒体内的准直固定座和设置在准直固定座上的准直镜。

在本发明的一个优选实施例中，所述调焦组件还包括固定在盒体内的调焦固定座和设置在调焦固定座上的调焦镜。

在本发明的一个优选实施例中，还包括，所述检测元件为ccd检测器。

本实用新型的有益效果：

首先，本实用新型针对现有微型光谱仪在宽带光谱检测过程中杂散光高的问题，增加了双光阑结构，可以有效抑制杂散光。

二是针对现有微型光谱仪在宽带光谱检测过程中无法实现全光谱范围高灵敏度的问题。 本实用新型采用拼接多个光栅的方法，其中每个光栅对于不同的波段是不同的。 光的衍射效率不同，选择每个光栅对光的衍射效率最高的。 最后，通过拼接提高整体衍射效率，从而提高整个光谱范围内的灵敏度。

第三，本发明的滤光片组件可以实现对二次光谱的高截止，从而对二次光谱实现良好的过滤效果。

图纸说明

图1是本实用新型的微型光纤光谱仪的结构示意图；

图2是本实用新型过滤器组件的结构示意图；

图3为本发明狭缝组件的结构示意图。

图中符号说明： 1、盒体； 2.狭缝组装； 21.安装底座； 22、固定法兰； 23.狭缝； 3、双光圈组件； 31. 第一光圈； 32. 第二光圈； 4.准直组件； 41、准直固定座； 42.准直镜； 5、拼接光栅组件； 51. 第一格栅； 52. 第二格栅； 53、光栅调节座； 6.调焦总成； 61、调焦固定座； 62、聚焦镜； 7、过滤器总成； 71、第一过滤区； 72、第二过滤区； 73、第三过滤区； 8、检测总成。

详细方法

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员能够更好地理解和实施本实用新型，但所举的例子并不用于限制本实用新型。

参见图1，本实用新型的微型光纤光谱仪的一个实施例，包括盒体1，盒体1上设置有用于入射光通过的狭缝组件2，盒体1内设有两个孔径组件。 3、准直组件 4、拼接光栅组件 5、聚焦组件 6、滤光组件 7 和检测组件 8，入射光从狭缝组件 2 进入，经双孔径组件 3 抑制杂散光再入射到准直组件上组件4以设定的角度获得准直光，准直光通过拼接光栅组件5获得衍射光，其中拼接光栅组件5由多个光栅拼接而成，每个光栅具有不同的衍射不同波段光的效率。 选择每个光栅对光的最高衍射效率。 最后，通过拼接提高了整体衍射效率。 最后，聚焦组件6将衍射光聚焦到滤光片组。 在光学元件7的检测元件8上，滤光元件7可以滤除二次衍射光。

在本实施例中，双孔径组件3包括依次设置的第一孔径31和第二孔径32，第一孔径31可以限制光学系统na，避免na不匹配导致的系统故障。 杂散光，第二孔径32可以限制第一孔径31产生的杂散光，其中，na为光学系统中的数值孔径，用于衡量光学系统能够采集的光线的角度范围，数值孔径描述了光进出光纤时锥角的大小，决定了光学系统的集光能力和空间分辨率。 本实施例中的第一光阑31为孔径光阑，用于限制光束的锥角。 这样就达到了限制na的效果​​，避免了na不匹配导致的系统杂散光。 由于第一光阑31内部也有散射，如果不加以限制，系统的杂散光水平会一直保持在较高水平，因此设置第二光阑32可以进一步限制系统的杂散光，实现低杂散光。整个系统的杂散光水平。

根据光学原理，光栅是利用多缝衍射原理使光发生色散（分解成光谱）的光学元件。 它是在一块平板玻璃或金属片上刻有大量平行的等宽等距的狭缝（标记线）。 单色平行光通过光栅各狭缝的衍射和狭缝间的干涉，形成暗条纹宽、亮条纹细的图案。 这些尖锐、细而明亮的条纹称为谱线，谱线的位置随波长而变化。 不同的是，当多色光通过光栅时，不同波长的谱线出现在不同的位置，形成光谱。

由光栅方程d(sinα±sinβ)=mλ可知，不同光谱阶数m的光栅对不同波长λ的光具有不同的衍射效率。 在本实施例中，利用了这个原理。 拼接光栅组件5包括拼接的能高效衍射紫外和可见光波段的第一光栅51和能高效衍射可见光和红外光波段的第二光栅52。 第一光栅51和第二光栅52拼接使得准直光可以同时经过第一光栅51和第二光栅52后，第一光栅51的光谱阶数m设置为对紫外光具有较高的衍射效率可见光波段1和可见光波段，第二光栅52的光谱阶数m设置在可见光波段1。红外波段具有较高的衍射效率。 两片光栅拼接后，整个色散系统在紫外、可见、红外波段均具有较高的衍射效率。

具体地，拼接光栅组件5设置在光栅调节座53上，光栅调节座53可以在箱体1上转动，以调节拼接光栅组件5相对于入射光的角度。

如图2所示，过滤组件7为三级过滤器，三级过滤器包括依次排列的第一过滤区71、第二过滤区72和第三过滤区73。 ，第一滤光区71未镀膜，保证深紫外波段的高透过率，第一滤光区71的通透波段为200nm至385nm，第二滤光区72镀膜，该区域为长条状350nm的通滤光片，其中350-750nm的透过率高于95%，对应的检测元件8的检测波段为386-620nm，第三滤光区73为590nm的长通滤光片，用于光片，对应的检测组分8的检测波段为621-1100nm。

参见图3，为了方便不同用户的需要，本新的使用模式提出了狭缝组件2的整体更换结构，狭缝组件2包括安装座21、固定法兰22和狭缝23，固定法兰22中间设有狭缝23，固定法兰22通过螺栓固定在安装座21上。 不同的固定法兰22可以设置不同规格的狭缝23，狭缝需要更换。 当23达到高分辨率或高灵敏度时，可直接拆下固定法兰22，实现快速更换。

具体地，在盒体1内部固定设置有准直组件4和调焦组件6以防止在使用过程中串动，准直组件4包括准直固定座41和设置在准直固定座41上的准直透镜42，调焦组件6包括固定在盒体1内的调焦固定座61和设置在调焦固定座61上的调焦透镜62。

具体地，检测部件8为ccd检测器。

上述实施例仅为为充分说明本实用新型的较佳实施例而已，并不限于本实用新型的保护范围。 本领域的技术人员在本实用新型的基础上所作的等同替换或变换，均在本实用新型的保护范围之内。 本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

技术特点：

1. 一种微型光纤光谱仪，包括盒体，其特征在于，所述盒体上设置有供入射光通过的狭缝组件，所述盒体上设置有双光阑组件、准直组件、拼接光栅组件、聚焦组件、滤光片组件和检测组件，入射光从狭缝组件进入，通过双孔径组件抑制杂散光，然后以设定角度进入准直组件，获得准直光，准直光通过拼接光栅组件得到衍射光，其中拼接光栅组件由多个光栅组成，不同的光栅可以提高准直光在不同波段的衍射效率，最后将衍射光通过聚焦组件聚焦到设置有滤光元件的检测元件上，滤光元件可以滤除二次衍射光。

2.根据权利要求1所述的微型光纤光谱仪，其特征在于，所述双孔径组件包括依次排列的第一孔径和第二孔径，所述第一孔径可以限制光学系统na以避免以消除系统杂散光引起的由于不匹配，第二孔可以限制由第一孔产生的杂散光。

3.根据权利要求1所述的微型光纤光谱仪，其特征在于，所述拼接光栅组件包括拼接的能高效衍射紫外和可见光波段的第一光栅和能高效衍射可见光和红外光波段的第二光栅。 两个光栅。

4.根据权利要求2所述的微型光纤光谱仪，其特征在于，所述拼接光栅组件设置在所述光栅调节座上，所述光栅调节座可在所述盒体上转动，并可调节所述拼接光栅组件相对于所述光栅的角度。入射光。

5.根据权利要求1所述的微型光纤光谱仪，其特征在于，所述滤波器组件为三级滤波器，所述三级滤波器包括依次排列的第一滤波区、第二滤波区和第二滤波区。 区域和第三滤光区，第一滤光区的透视波段为200nm至385nm，第二滤光区为350nm长通滤光片，第三滤光区为590nm通滤光片的长通滤光片。

6.根据权利要求1所述的微型光纤光谱仪，其特征在于，所述狭缝组件包括底座、固定法兰和狭缝，狭缝设置在固定法兰的中间光纤 光谱仪，固定法兰固定在底座上。由螺栓固定。

7. 2.根据权利要求1所述的微型光纤光谱仪，其特征在于，所述准直组件包括固定在所述盒体内的准直固定座和设置在所述准直固定座上的准直镜。 8.

8. 2.根据权利要求1所述的微型光纤光谱仪，其特征在于，所述聚焦组件包括固定在所述箱体内的聚焦座和设置在所述聚焦座上的聚焦镜。 9.

9.根据权利要求1所述的微型光纤光谱仪，其特征在于，所述检测元件为ccd检测器。

技术概要

本实用新型公开了一种微型光纤光谱仪，包括箱体，箱体上设有供入射光通过的狭缝组件，箱体上设有双光阑组件、准直组件、拼接组件。光栅组件、聚焦组件、滤光片组件和检测组件，入射光从狭缝组件进入，通过双孔径组件抑制杂散光，然后以设定的角度进入准直组件，得到准直光，使准直光通过通过拼接光栅组件获得衍射光，其中拼接光栅组件由多个光栅组成。 不同的光栅可以提高准直光在不同波段的衍射效率，最后聚焦组件将衍射光聚焦到检测元件上，检测元件上设有滤光元件，滤光元件可以滤除二次衍射光。 本实用新型的微型光纤光谱仪可以有效抑制杂散光，提高整个光谱范围内的灵敏度，同时还可以很好地过滤二次衍射光。

技术研发人员：蔡志坚； 周洪武

受保护技术使用者：苏州超光光电有限公司

技术研发日：2019.10.25

技术公告日期：2020.05.19