[发明专利]一种双光栅共CCD光谱仪

说明书

本发明公开了一种双光栅共CCD光谱仪。所述双光栅共CCD光谱仪包括：双狭缝、光阑、准直镜、光栅、平面折转镜、聚焦镜和CCD探测器；所述双狭缝用来放置双谱段的光纤，且所述双狭缝置于所述准直镜的焦平面上；所述光阑，用来对所述双谱段的光纤发出的光束的口径进行限制；所述准直镜，将所述双狭缝上的光纤发出的光束准直为平行光；所述光栅，对所述准直镜准直后的平行光进行分色；所述平面折转镜，用于反射分色后的光束；所述聚焦镜，对反射后的光束进行聚焦；所述CCD探测器，对聚焦后的光束进行成像。本发明提供的双光栅共CCD光谱仪能避免了机械运动部件的使用，增加了仪器的稳定性，缩小了仪器体积。

技术领域

本发明涉及光谱探测仪器技术领域，特别涉及一种双光栅共CCD光谱仪。

背景技术

在传统的光谱探测领域，为了获得两个不同谱段的超精细光谱，通常需要两台光谱仪分别对这两个波段进行探测。或者采用切换光栅的方式，使用不同光栅、先后对某个谱段进行探测。这两种探测方式均存在一定的缺陷。首先，采用不同光谱仪分别探测，会增加光谱仪器的使用成本，不利于探测仪器的普及和发展。并且不同光谱仪探测所得的图像不在同一像面上，难以进行直观对比。切换光栅进行分波段探测的方式，必须在光谱仪器中增加机械运动部件，这会增加光谱仪的体积和质量，同时降低了仪器的稳定性，不利于仪器的长期使用。并且采用切换光栅进行分波段探测的光谱仪无法对目标同时进行双波段探测成像，从而限制了该方法的使用和发展。为了更好的对目标进行光谱分析，需要探测目标不同谱段的超精细光谱，但传统光谱仪器难以实现这种要求，从而限制了光谱分析技术的发展。因此，迫切需要一种能同时探测不同波段超精细光谱的仪器，以促进光谱探测技术的发展。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种双光栅共CCD光谱仪。所述双光栅共CCD光谱仪包括：双狭缝、光阑、准直镜、光栅、平面折转镜、聚焦镜和CCD探测器；

所述双狭缝用来放置双谱段的光纤，且所述双狭缝置于所述准直镜的焦平面上；

所述光阑，用来对所述双谱段的光纤发出的光束的口径进行限制，避免光谱混叠现象；

所述准直镜，将所述双狭缝上的光纤发出的光束准直为平行光；

所述光栅，包括第一光栅和第二光栅，所述第一光栅和第二光栅分别对所述准直镜准直后的平行光进行分色；

所述平面折转镜，用于反射通过所述第一光栅和第二光栅分色后的光束；

所述聚焦镜，对经过所述平面折转镜反射后的光束进行聚焦；

所述CCD探测器，对经所述聚焦镜聚焦后的光束进行成像。

在一些实施例中，所述聚焦镜为超环面聚焦镜。

在一些实施例中，所述光阑为蓝宝石光阑。

在一些实施例中，所述双狭缝在宽度方向上错开。

在一些实施例中，所述双狭缝在长度方向上错开。

在一些实施例中，所述第一光栅和所述第二光栅具有不同的光栅常数。

在一些实施例中，所述双狭缝包括第一狭缝和第二狭缝，所述光阑只保留所述第一狭缝发出光束的上半部分和所述第二狭缝发出光束的下半部。

在一些实施例中，所述第一光栅和所述第二光栅之间具有一个倾斜夹角。

在一些实施例中，所述反射镜的中心轴与通过所述第一光栅和第二光栅分色后的光束的传播方向不重合。

在一些实施例中，所述超环面聚焦镜在垂直的两个方向具有不同的光焦度。