[发明专利]一种光栅光谱仪可变分辨带宽实现与调试系统及方法

摘要

本发明公开了一种光栅光谱仪可变分辨带宽实现与调试系统及方法，包括中间狭缝组和出射狭缝组，中间狭缝组和出射狭缝组分别设置狭缝宽度，入射光经过中间狭缝组过滤后进入分光系统进行分光，分选得到的光经过反射聚焦系统聚焦后进入出射狭缝组，出射狭缝组的出射光进入聚焦探测系统；实时对中间及出射狭缝组的步进电机进行转动计数，并以此作为反馈，闭环控制驱动中间狭缝组和出射狭缝组，通过调节中间狭缝组的狭缝宽度从而阻挡杂散光进入，通过调节出射狭缝组的狭缝宽度以改变光谱分辨带宽和进入聚焦探测系统的光能量，以实现光谱分辨带宽的调节和杂散光的抑制。本发明选用双狭缝组代替推动狭缝的两个刀片横向分离运动从而实现狭缝宽度可变，具有结构简单，可靠性高的优点。

主权项

1.一种光栅光谱仪可变分辨带宽实现与调试系统，其特征是：包括中间狭缝组和出射狭缝组，中间狭缝组和出射狭缝组分别设置狭缝宽度，入射光经过中间狭缝组过滤后进入分光系统进行分光，分选得到的光经过反射聚焦系统聚焦后进入出射狭缝组，出射狭缝组的出射光进入聚焦探测系统；每条狭缝的长度相同，宽度不同，狭缝的刀口平行，所有狭缝分布在内圆周上，每条狭缝中心直线距离相同，狭缝宽度非连续变化，以满足设置不同光谱分辨带宽的需要；所述中间狭缝组和出射狭缝组均包括步进电机、步进电机固定座、步进电机轴套、狭缝盘、狭缝盘压板、狭缝盘压套、光电耦合器和光电耦合器连接板，所述狭缝盘右下方一定角度处有一个方孔，使得调试狭缝位置时能够尽快出光，快速定位，步进电机带动狭缝盘转动从而选择不同宽度的狭缝进入主光路，步进电机固定在步进电机固定座上并锁紧，使之能够平稳的转动，步进电机转子和步进电机轴套粘合在一起，狭缝盘和上下狭缝盘压板共同组成可变狭缝组件，上下狭缝盘压板将狭缝盘压紧，防止狭缝盘在转动的过程中发生偏移引起测量误差甚至损坏，可变狭缝组件使用对称螺钉紧固在轴套上，并用侧面顶丝顶紧，最上面再使用狭缝盘压套压紧固定；光电耦合器安装在光电耦合器连接板上，用于检测狭缝盘的零点位置，光电耦合器连接板再和步进电机固定座紧固连接；所述中间狭缝组和 出射狭缝组中的结构件均进行氧化发黑处理，防止对入射光进行漫反射形成新的杂散光；还包括倍频计数电路，用于实时对中间及出射狭缝组的步进电机进行转动计数，并以此作为反馈，闭环控制驱动中间狭缝组和出射狭缝组，通过调节中间狭缝组的狭缝宽度从而阻挡杂散光进入，通过调节出射狭缝组的狭缝宽度以改变光谱分辨带宽和进入聚焦探测系统的光能量，以实现光谱分辨带宽的调节和杂散光的抑制；所述闭环控制通过控制系统实现，所述控制系统包括电机驱动电路、倍频计数电路和光电耦合器控制电路，电机驱动电路驱动中间狭缝组和出射狭缝组的步进电机，步进电机转动角度由倍频计数电路得出并反馈给电机驱动电路进行调节，光电耦合器控制电路控制光电耦合器的通断并将光电耦合器的输出信号传输给倍频计数电路，从而为倍频计数电路的计数值提供零点位置。