[发明专利]一种消像散宽光谱探测光栅光谱仪

摘要

一种消像散宽光谱探测光栅光谱仪，包括扫描单元、集光单元、光栅分光单元、信号处理单元及显示单元；其中光栅分光单元包括入射孔、准直反射镜、反射衍射光栅、聚焦反射镜、轮胎透镜、消级滤光片；信号处理单元包括光电探测器、A/D转换电路、光谱信号处理子单元。扫描单元之后是集光单元，集光单元位于光栅分光光路之前；入射孔位于集光单元的光路焦点处，集光单元出射光轴、入射孔与准直反射镜同轴，其中准直反射镜反射面面向入射孔且倾斜放置；反射衍射光栅的光栅面与准直反射镜的反射面相对；聚焦反射镜位于反射衍射光栅的后面；聚焦反射镜之后是轮胎透镜，轮胎透镜之后是消级滤光片，最后是信号处理单元。

主权项

一种消像散宽光谱探测光栅光谱仪，其特征在于：包括扫描单元(1)、集光单元(2)、光栅分光单元、信号处理单元及显示单元(12)；其中光栅分光单元包括入射孔(3)、准直反射镜(4)、反射衍射光栅(5)、聚焦反射镜(6)、轮胎透镜(7)、消级滤光片(8)；信号处理单元包括光电探测器(9)、A/D转换电路(10)、光谱信号处理子单元(11)；所述轮胎透镜(7)采用透射式光学材料制成，且在子午面和弧矢面方向的焦距不同；扫描单元(1)位于集光单元(2)之前，集光单元(2)位于光栅分光单元之前，在集光单元(2)之后随光路走向依次是入射孔(3)、准直反射镜(4)、反射衍射光栅(5)、聚焦反射镜(6)、轮胎透镜(7)、消级滤光片(8)及光电探测器(9)；入射孔(3)位于集光单元(2)的光路焦点处，集光单元(2)出射光轴、入射孔(3)与准直反射镜(4)同轴，其中准直反射镜(4)反射面面向入射孔(3)且倾斜放置；反射衍射光栅(5)的光栅面与准直反射镜(4)的反射面相对；聚焦反射镜(6)位于反射衍射光栅(5)的后面，聚焦反射镜(6)的反射面与反射衍射光栅(5)的反射面相对；聚焦反射镜(6)之后是轮胎透镜(7)，轮胎透镜(7)之后是消级滤光片(8)，最后是信号处理单元；消级滤光片(8)之后是光电探测器(9)，消级滤光片(8)的出射面与光电探测器(9)的接收面相对；扫描单元(1)对待测试目标范围内的信号光进行扫描，集光单元(2)收集待测试目标的信号光；收集到的光信号经入射孔(3)后入射到准直反射镜(4)上进行准直，准直后的光反射到反射衍射光栅(5)上进行衍射分光后送至聚焦反射镜(6)；聚焦反射镜(6)将从反射衍射光栅(5)衍射出的光进行聚焦后送至轮胎透镜(7)进行消除像散处理；之后经过消级滤光片(8)后送至光电探测器(9)；光电探测器(9)将探测到的光信号转化为电信号；A/D转换电路(10)将光电探测器(9)得到的模拟电信号转化为数字电路信号，并交由光谱信号处理子单元(11)进行处理；所述光谱信号处理子单元(11)将数字电路信号进行处理，并将光谱特征信息进行进一步的优化计算，除去杂散光的光谱信号，得到目标光谱特征信息，交由显示单元(12)进行显示。