[发明专利]在光谱分析仪中同时检测校准信号和测试信号的光学系统

权利要求书

1．一种光学系统，具有限定的第一级光谱范围，供同时检测光校准信号和受测试的光信号，其特征在于包括：

准直光学元件，具有一个光轴和一个焦平面，供接收光校准信号和受测试的光信号；

一个光纤阵列，其中心轴与准直光学元件的光轴处在同一条直线上，其第一和第二对光纤配置在准直光学元件的焦平面上，各对光纤具有一个输入光纤和一个输出光纤，各对光纤的输入和输出光纤对称配置在中心轴的任一边，第一对光纤的输入光纤连接成使其接收受测试的光信号；

一个光源，与第二对光纤的输入光纤连接，产生具有处在光学系统第一级光谱范围内的第二级或以上谱线的光校准信号；

一个光调谐元件，接收准直光学元件来的光校准信号和受测试的光信号，供在第一级光谱范围内调谐光学系统，从而将受测试光信号的各光谱分量分开，并传送光校准信号的第二级或以上的谱线；

第一光检测器，与第一对光纤的输出光纤连接，对受测试光信号的光谱分量敏感，对光校准信号的第二级或以上的谱线不太敏感；和

第二光检测器，与第二对光纤的输出光纤连接，对光校准信号的第二级或以上的谱线敏感，对受测试光信号的光谱分量不太敏感。

2．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述准直光学元件是抛物面镜。

3．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述准直光学元件是球面镜。

4．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光纤阵列还包括一个V形槽部件，其中形成有大致呈V形的沟道，等间距平行地处在V形部件中心轴的任一边。

5．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光源是一光信号发生器，按原子型的能级跃迁产生光谱输出。

6．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光源是一光信号发生器，按分子型的能级跃迁产生光谱输出。

7．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光源是汞氩放电灯。

8．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光调谐元件是衍射光栅。

9．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一光接收器中的光检测器是InGaAs PIN光电二极管。

10．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一光接收器中的光检测器是InGaAs雪崩光电二极管。

11．如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二光接收器中的光检测器是硅光电二极管。

12．一种光学系统，具有限定的第一级光谱范围，供同时检测光校准信号和受测试的光信号，其特征在于包括：

第一和第二准直光学元件，各准直光学元件具有一个光轴和一个焦平面，第一准直光学元件接收光校准信号和受测试的光信号；

第一和第二光纤阵列，各光纤阵列具有一个中心轴，第一光纤阵列固定第一和第二对光纤的输入光纤，使其平行于中心轴，且处在第一准直光学元件的焦平面上，第二光纤阵列固定两光纤对的输出光纤，使其平行于中心轴，且处在第二准直光学元件的焦平面上，第一对光纤的输入光纤连接成使其接收测试的光信号；

一个光源，与第二对光纤的输入光纤连接，产生具有处在光学系统光谱范围内的第二级或以上谱级的光校准信号；

一个光调谐元件，接收第二准直光学元件来的光校准信号和受测试的光信号，供在第一级光谱范围内调谐光学系统，从而将受测试信号的各光谱分量分开，并传送光校准信号的第二级或以上的谱线；

第一光检测器，与第一对光纤的输出光纤连接，对受测试光信号的光谱分量敏感，对光校准信号的第二级或以上的谱线不太敏感；和

第二光检测器，与第二对光纤的输出光纤连接，对光校准信号的第二级或以上的谱线敏感，对受测试光信号的光谱分量不太敏感。

13．如权利要求12所述的光学系统，其特征在于，所述第一和第二准直光学元件为抛物面镜。

14．如权利要求12所述的光学系统，其特征在于，所述第一和第二准直光学元件为球面镜。

15．如权利要求12所述的光学系统，其特征在于，所述第一和第二光纤阵列还包括一个V形槽部件，其中形成有大致呈V形的沟道，平行于V形部件的中心轴。