具有优化光路的单色仪及其使用方法与流程

本公开涉及光谱测量仪器，尤其涉及一种具有优化光路的单色仪及其使用方法。

背景技术：

1、单色仪是一种非常重要的分光仪器，通常使用宽光谱复色光，利用色散元件将复色光分解为一系列连续的单色光，通过出射狭缝挑选出目标单色光。在光学元件透过率曲线测试、光电探测器光谱响应等领域均扮演重要角色。

2、随着科研、工业要求的提升，市场上出现了很多双通道单色仪，一般使用半透半反镜片，将光束分为两部分，透射光束通过轴向出射狭缝，可以用于光谱测量，反射光束通过横向出射狭缝，可以用于光谱测量或者光强稳定性监测。但是，如图1所示，在测量过程中发现，透射光束和反射光束通过轴向出射狭缝和横向出射狭缝后的光谱均出现了边带，边带会显著降低主峰能量，同时还会降低光谱分辨率。经过分析、测试，产生边带的主要原因是光束在半透半反镜片内产生了多光束干涉，导致不同波长的光均通过了出射狭缝，从而形成边带，导致了单色仪检测精度较差。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种具有优化光路的单色仪及其使用方法。

2、本公开提供了一种具有优化光路的单色仪，包括：

3、发光组件，所述发光组件用于提供宽光谱复色光；

4、分光组件，所述分光组件用于将所述发光组件发出的宽光谱复色光分光以得到连续单色光，所述分光组件包括出射狭缝，所述出射狭缝用于筛选所述连续单色光以得到目标单色光；

5、半透半反镜，所述半透半反镜设置在所述出射狭缝的出光侧，用以将所述目标单色光分为反射光束和透射光束；

6、第一光谱仪，所述第一光谱仪用于测量所述反射光束的谱密度曲线；

7、第二光谱仪，所述第二光谱仪用于测量所述透射光束的谱密度曲线。

8、本公开提供的单色仪中，发光组件发出宽光谱复色光，宽光谱复色光入射至分光组件中，经分光组件分光得到连续单色光，连续单色光首先经出射狭缝筛选得到目标单色光，然后目标单色光射向半透半反镜，通过半透半反镜将目标单色光分为反射光束和透射光束，并通过第一光谱仪测量反射光束的谱密度曲线，通过第二光谱仪测量透射光束的谱密度曲线。

9、连续单色光依次经出射狭缝和半透半反镜得到了反射光束和透射光束，有效提高了反射光束和透射光束的波长一致性、避免产生边带现象，提高了单色仪的检测精度，并有效降低半透半反镜的镀膜工艺要求，降低了半透半反镜的制备工艺难度以及制备成本。

10、可选地，所述发光组件包括光源部件和入射狭缝。

11、可选地，所述分光组件包括光栅，所述光栅设置在所述入射狭缝和所述出射狭缝之间，用于将所述发光组件发出的宽光谱复色光分光得到连续单色光。

12、可选地，所述光栅的入光侧设置有至少一个第一反光镜，所述第一反光镜用于改变所述宽光谱复色光射入至所述光栅的入射角度。

13、可选地，所述光栅的出光侧和所述出射狭缝之间设置有至少一个第二反光镜，所述第二反光镜用于改变所述光栅的出射光入射至所述出射狭缝中的入射角度。

14、可选地，所述光栅的出射光垂直入射至所述出射狭缝。

15、本公开还提供了一种具有优化光路的单色仪的使用方法，包括：

16、s1：向分光组件的入光侧提供宽光谱复色光；

17、s2：利用出射狭缝筛选分光组件的出射光以得到目标单色光；

18、s3：利用半透半反镜将所述目标单色光分为反射光束和透射光束；

19、s4：利用第一光谱仪测量所述反射光束的谱密度曲线，利用第二光谱仪测量所述透射光束的谱密度曲线。

20、可选地，所述向分光组件的入光侧提供宽光谱复色光包括：

21、通过入射狭缝控制所述分光组件的入光侧的光通量。

22、可选地，在所述s1和所述s2之间，还包括：

23、s12：利用光栅将所述发光组件发出的宽光谱复色光分光得到连续单色光。

24、可选地，在所述s1和所述s12之间，还包括：

25、s11：通过第一反光镜改变所述宽光谱复色光射入至所述光栅的入射角度。

26、可选地，在所述s12和所述s2之间，还包括：

27、s13：通过第二反光镜改变光栅的出射光入射至出射狭缝中的入射角度。

技术特征：

1.一种具有优化光路的单色仪，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的单色仪，其特征在于，所述发光组件(1)包括光源部件(11)和入射狭缝(12)。

3.根据权利要求2所述的单色仪，其特征在于，所述分光组件(2)包括光栅(21)，所述光栅(21)设置在所述入射狭缝(12)和所述出射狭缝(24)之间，用于将所述发光组件(1)发出的宽光谱复色光分光成连续单色光。

4.根据权利要求3所述的单色仪，其特征在于，所述光栅(21)的入光侧设置有至少一个第一反光镜(22)，所述第一反光镜(22)用于改变所述宽光谱复色光射入至所述光栅(21)的入射角度。

5.根据权利要求3所述的单色仪，其特征在于，所述光栅(21)的出光侧和所述出射狭缝(24)之间设置有至少一个第二反光镜(23)，所述第二反光镜(23)用于改变所述光栅(21)的出射光入射至所述出射狭缝(24)中的入射角度。

6.根据权利要求5所述的单色仪，其特征在于，所述光栅(21)的出射光垂直入射至所述出射狭缝(24)。

7.一种具有优化光路的单色仪的使用方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述向分光组件(2)的入光侧提供宽光谱复色光包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述s1和所述s2之间，还包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述s1和所述s12之间，还包括：

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述s12和所述s2之间，还包括：

技术总结
本公开涉及光谱测量仪器技术领域，尤其涉及一种具有优化光路的单色仪及其使用方法。该单色仪包括：发光组件用于提供宽光谱复色光；分光组件用于把宽光谱复色光分光为连续单色光，分光组件包括出射狭缝用于筛选连续单色光以得到目标单色光；半透半反镜设置在出射狭缝的出光侧用以将目标单色光分为反射光束和透射光束；第一光谱仪用于测量反射光束的谱密度曲线；第二光谱仪用于测量透射光束的谱密度曲线。本公开通过将连续单色光先后经过出射狭缝和半透半反镜，有效提高了反射光束和透射光束的波长一致性、避免产生边带现象，提高了单色仪的检测精度，并有效降低半透半反镜的镀膜工艺要求，降低了半透半反镜的制备工艺难度以及制备成本。

技术研发人员：谢奇峰,李红月,李松健,刘家合,邓必河
受保护的技术使用者：新奥科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13