[发明专利]基于弹光效应的光谱测量装置及光谱测量方法

权利要求书

1.基于弹光效应的光谱测量装置，其特征在于，包括沿入射光依次设置的第一偏振片、光弹性材料、第二偏振片、光探测器，以及可对所述光弹性材料施加一系列不同压力的施压装置，第一偏振片的偏振方向与所述光弹性材料的光轴方向既不平行也不垂直。

2.如权利要求1所述基于弹光效应的光谱测量装置，其特征在于，还包括设置于第一偏振片之前的光学准直装置。

3.如权利要求2所述基于弹光效应的光谱测量装置，其特征在于，所述光学准直装置包括两个共焦的透镜，以及设置于所述两个透镜之间共同焦点处的小孔光阑。

4.如权利要求1所述基于弹光效应的光谱测量装置，其特征在于，还包括与所述光探测器信号连接的计算处理单元。

5.如权利要求4所述基于弹光效应的光谱测量装置，其特征在于，所述计算处理单元与所述施压装置的控制端连接，可对施压装置所施加的压力进行控制。

6.基于弹光效应的光谱测量方法，使用如权利要求1～5任一项所述基于弹光效应的光谱测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将所述光探测器所能探测的波长范围等分为n个波长间隔为Δ λ的波长段，n为大于1的整数，各波长段的中心波长为λ₁, λ₂,…λ_n ；

步骤2、令待测入射光依次通过第一偏振片、光弹性材料、第二偏振片，并通过所述施压装置施加n个不同的压力，用这n个压力下所述光探测器所探测到的值分别减去环境噪声后，得到一组数值，记为I₁, I₂,…I_n；

步骤3、通过求解以下方程组得到待测入射光中各波长分量λ₁, λ₂,…λ_n的大小I(λ₁), I(λ₂),…I(λ_n)：

式中，C_ij (i=1,2…n) (j=1,2…n) 表示在第j个压力下，波长为λ_i的光在经过与不经过第一偏振片、光弹性材料、第二偏振片的情况下，光探测器所探测到的值分别减去环境噪声后的两者的比值，通过实验预先测得；

步骤4、对I(λ₁), I(λ₂),… I(λ_n)进行线性拟合，并经光谱定标，得到待测入射光的光谱。

7.如权利要求6所述基于弹光效应的光谱测量方法，其特征在于，利用Tikhonov正则化的方法求解所述方程组。