[发明专利]光谱测定光学系统及光谱测定仪

权利要求书

1.一种光谱测定光学系统，其包括：

反射部件，其具有沿第一圆形形成的凹面；

衍射光栅，其具有边缘部和沿第二圆形形成的凸面，所述第二圆形与所述第一圆形同心地布置，在所述反射部件的所述凹面处被反射的光入射到所述衍射光栅上；以及

输入元件，其相对于所述反射部件和所述衍射光栅布置在预定位置处，以便衍射光在输入至所述光谱测定光学系统的输入光与所述衍射光栅的所述边缘部之间穿过，所述衍射光自所述衍射光栅射出、具有不小于600nm且不超过1100nm的波长区域、并且在所述凹面处被反射。

2.如权利要求1所述的光谱测定光学系统，其中，

所述衍射光栅具有与垂直于中心轴的第一轴相交的主点，所述中心轴是所述第一圆形和所述第二圆形的公共轴。

3.如权利要求2所述的光谱测定光学系统，其中，

所述衍射光栅以如下发射角射出所述衍射光，所述发射角小于在所述凹面上被反射的所述光入射到所述衍射光栅的入射角。

4.如权利要求2所述的光谱测定光学系统，其中，

所述反射部件的所述凹面的曲率半径和所述衍射光栅的所述凸面的曲率半径中每者被设定成使得所述第二圆形的曲率半径为R且所述第一圆形的曲率半径大体上为((R/2)±5%)。

5.如权利要求4所述的光谱测定光学系统，其中，

所述第一轴与第二轴之间的距离为R/5至R/4，所述第二轴平行于所述第一轴并且与入射到所述凹面上的所述输入光的光轴重合。

6.如权利要求2所述的光谱测定光学系统，其中，

所述输入元件具有狭缝元件，所述狭缝元件具有用于使所述输入光穿过的狭缝。

7.如权利要求6所述的光谱测定光学系统，其中，

所述输入元件具有第一反射镜和第二反射镜中至少一者，所述第一反射镜用于反射自所述狭缝元件射出的所述输入光并使所述输入光到达所述凹面，所述第二反射镜用于反射在所述凹面上被反射的所述衍射光并使所述衍射光到达传感器。

8.如权利要求7所述的光谱测定光学系统，其中，

所述输入元件具有包括所述第一反射镜和所述第二反射镜的棱镜反射镜。

9.如权利要求8所述的光谱测定光学系统，其中，

所述狭缝元件与所述传感器成直线地布置在所述棱镜反射镜的两端。

10.如权利要求9所述的光谱测定光学系统，其中，

所述狭缝元件和所述棱镜反射镜被布置成使得所述输入光入射到所述第一反射镜的入射角为45度且所述衍射光入射到所述第二反射镜的入射角为45度。

11.如权利要求6所述的光谱测定光学系统，其中，

所述狭缝元件具有0.1以下的数值孔径。

12.如权利要求11所述的光谱测定光学系统，其中，

所述狭缝元件具有0.03以上的数值孔径。

13.如权利要求1所述的光谱测定光学系统，其还包括：

带通滤光器，其布置在所述输入元件之前，并用于使具有600nm至1100nm的波长区域的所述输入光穿过。

14.一种光谱测定仪，其包括照明光学系统、光谱测定光学系统和光学组件，

其中，所述照明光学系统具有：

激光光源，

积分器元件，

振荡元件，其能够将自所述激光光源射出的激光束引导至所述积分器元件，并能够振荡以改变所述激光束入射到所述积分器元件的入射角，以及

集光元件，其用于聚集自所述积分器元件射出的所述激光束，

所述光谱测定光学系统是权利要求1-13中任一项所述的光谱测定光学系统，且

所述光学组件用于保持自所述集光元件射出的所述激光束的集光面与入射到所述输入元件上的所述激光束的输入面之间的光学共轭。