[发明专利]一种基于双探测器的微型近红外光纤光谱仪

说明书

本发明提供一种基于双探测器的微型近红外光纤光谱仪，包括：准直单元，用于对近红外光源发出的复合光进行准直；分光单元，用于使准直后的复合光在空间上分散成为不同波长的单色光束；所述依次排列的不同波长单色光束被两个凹面聚焦镜分为两个波段的单色光束集合；与所述波段数量相同的聚焦单元，用于分别对所述两个波段的单色光束进行聚焦；与所述聚焦单元数量相同的探测单元，用于分别对聚焦后的两个不同波段的单色光束进行连续探测，得到两段独立的光谱信息，并通过后期软件实现两个波段光谱信息的拼接。本发明技术通过两个凹面聚焦镜结合两个探测器的双通道独立设计，可实现短波段和长波段的独立消像差，实现像差更小，分辨率更高。

技术领域

本发明涉及光谱测量技术领域，尤其是涉及一种基于双探测器的微型近红外光纤光谱仪。

背景技术

近红外光纤光谱仪分析技术是利用不同分子或原子在近红外区域吸收光的光谱组成(包括波长、强度、轮廓等方面)不同，对未知物质的组分和含量进行定性、定量检测的一种现代分析技术。基于近红外光纤光谱仪分析技术的近红外光纤光谱仪具有快速、无损、多元数据分析等显著特点，已成为环境监测、食品安全检测、生物医学、航空航天和国家安全等众多涉及国民经济和安全领域的必备检测装备。

基于MEMS技术的近红外光纤光谱仪，是以MEMS扫描光栅微镜为核心分光器件，具有小体积、低功耗、低成本、便携性等特点，已成为当前近红外光纤光谱仪微型化的主流发展方向。但宽光谱、高分辨率一直是此类近红外光纤光谱仪难以突破的技术难题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于双探测器的微型近红外光纤光谱仪，以解决现有技术的至少一个缺陷。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于双探测器的微型近红外光纤光谱仪，包括：

准直单元，用于对复合光进行准直；

分光单元，用于使准直后的复合光在空间上分散成为不同波长的单色光束；

所述不同波长的单色光束被两个聚焦单元分为两段单色光束集合并进行聚焦；

与所述聚焦单元数量相同的探测单元，用于分别对聚焦后的光束进行连续探测，得到各自独立的光谱信息。

可选地，还包括：设置于每个所述探测单元之前的滤光单元，每一个波段的单色光束集合经所述滤光单元入射至相应的探测单元中。

可选地，每个所述滤光单元滤除光谱的范围不同。

可选地，还包括：设置于所述探测单元与所述滤光单元中的出射狭缝。

可选地，还包括：设置于所述准直单元前的入射狭缝。

可选地，每个所述探测单元的响应范围不同。

可选地，所述准直单元至少包括凹面准直镜。

可选地，所述分光单元至少包括MEMS扫描光栅微镜。

可选地，所述聚焦单元为凹面聚焦镜。

可选地，每个所述聚焦单元相互独立。

如上所述，本发明的一种基于双探测器的微型近红外光纤光谱仪，具有以下有益效果：

本发明技术通过两个凹面聚焦镜结合两个探测器的双通道独立设计，可实现短波段和长波段的独立消像差设计，实现像差更小，分辨率更高。此外，在两个出射狭缝前加入长波通滤色片设计，可有效滤除短波段和长波段的光谱级次重叠，提升仪器的信噪比。

附图说明

图1为本发明的一种基于双探测器的微型近红外光纤光谱仪示意图。

具体实施方式