[发明专利]一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪及实现方法

权利要求书

1.一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，包括光源分光模块(1)、±1级信号光参比和出射模块(2)、外接探测附件(3)、光谱接收模块(4)和数据采集与控制模块(5)；其特征在于：

光源分光模块(1)提供主动光源并对其分光，产生0级和±1级信号光，随后±1级信号光进入±1级信号光参比和出射模块(2)一部分用于参比定标，一部分进入外接探测附件(3)照射于样品，样品经漫反射产生的信号光进入光谱接收模块(4)进行样品光谱采集和探测，数据采集与控制模块(5)用于控制整机运作和光谱的采集与处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：

所述的光源分光模块(1)由宽谱卤素光源(11)、准直透镜组(12)、声光可调谐滤波器(13)、一次汇聚透镜组(14)和0级光挡板(15)组成；宽谱卤素光源(11)发出的光束经过准直透镜组(12)出射准直光，进入声光可调谐滤波器(13)，当声光可调谐滤波器(13)未工作时，衍射光无法产生，当声光可调谐滤波器(13)在某一射频频率下工作时，某一波长的光会分离成两束正交偏振的单波长衍射光和一束0级复色光，该三束光经过一次汇聚透镜组(14)后汇聚分离，0级光挡板(15)遮挡0级光，±1级衍射光从两边出射。

3.根据权利要求2所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：所述的宽谱卤素光源(11)为前端带透镜的卤素灯泡；

4.根据权利要求2所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：所述的准直透镜组(12)为内部带小孔光阑的2片式透镜组，透镜表面镀光谱仪适用波段增透膜。

5.根据权利要求2所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：所述的声光可调谐滤波器(13)为光谱仪分光器件，内部无消色散设计，可分出具有一定夹角的0级复色光和±1级单色衍射光。

6.根据权利要求2所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：所述的一次汇聚透镜组(14)为2片式透镜组，用于对经声光可调谐滤波器(13)分光后的光束进行汇聚，透镜表面镀光谱仪适用波段增透膜。

7.根据权利要求1所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：

所述的±1级信号光参比和出射模块(2)由－1级平板分光片(21)、+1级平板分光片(22)、二次汇聚透镜(23)、参比探测器(24)、－1级凹面反射镜(25)、+1级凹面反射镜(26)和发射光纤接口(27)组成；±1级衍射光分别经－1级平板分光片(21)和+1级平板分光片(22)共光路依次反射进二次汇聚透镜(23)和参比探测器(24)完成参比定标探测，经－1级平板分光片(21)和+1级平板分光片(22)透射的±1级衍射光分别经－1级凹面反射镜(25)和+1级凹面反射镜(26)都汇聚进发射光纤接口(27)中。

8.根据权利要求7所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：所述的－1级平板分光片(21)、+1级平板分光片(22)为平面窗口片，表面镀光谱仪适用波段并具有90:10比例的透反射膜。

9.根据权利要求7所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：所述的二次汇聚透镜(23)为1片平凸透镜，透镜表面镀光谱仪适用波段增透膜。

10.根据权利要求7所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：所述的参比探测器(24)为光谱仪适用波段相应的单元探测器。

11.根据权利要求7所述的一种基于AOTF的收发一体光纤光谱仪，其特征在于：所述的－1级凹面反射镜(25)、+1级凹面反射镜(26)表面镀光谱仪适用波段反射膜。