一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试系统及方法与流程

本发明涉及光源测试，具体涉及一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试系统及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、由于光谱仪内部内置光源激光器本身的质量以及光谱仪所处环境变化等多个因素的影响，内置光源的峰值波长在长时间使用过程中可能会产生漂移，从而影响波长校准。因此需要对光谱仪的内置光源的波长稳定性进行测试，从而筛选出符合稳定性要求的内置光源，从而保证光谱仪所测外界入射光波长值的准确性。

3、发明专利“光源稳定性测试系统及方法”(201310528352.x)公开了一种光源稳定性测试系统，应用于影像测量装置，包括拍摄模块，计算模块，绘制模块，输出模块，利用该发明对光源的稳定性进行测试。

4、发明专利“一种高功率激光光源连续稳定性测试系统及方法”(cn201811420106.1)公开了一种高功率激光光源连续稳定性测试系统及方法，包括激光发生装置、聚焦镜、光衰减装置及探测装置。

5、论文“633nm稳频激光器波长校准装置建立与应用”(《激光与光电子学进展》2015年第52期)。介绍了633nm波长标准装置，采用稳频激光器波长校准的拍频原理，进行了波长的校准以及稳定性测量。

6、但是发明人发现现有技术仍然存在以下问题：

7、(1)目前对于内置光源波长稳定性的测试方法受外界环境(温湿度、气压、振动)的影响较大，在长时间测试的情况下测试结果不理想。

8、(2)目前内置光源的稳定性测试大多以自身光源为基准，易受到光源本身质量的不同而产生不同的结果，导致测试精度低，可溯源性差。

9、(3)目前内置光源稳定性测试大多只适用于dfb型内置光源，对于fp型内置光源无法做到多峰值同时测量。

10、(4)目前内置光源稳定性测试需要频繁的手动操作，较为麻烦，不利于长时间测量。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提出了一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试系统及方法，使用汞灯作为基准光源，采用差分输入测量，使用峰值波长求方差评判稳定性，可以同时进行多峰值波长的稳定性测量，适用于不同类型的内置光源波长稳定性测量。

2、根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

3、一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法，包括：

4、开启汞灯光源以及光谱分析仪，选定参考汞灯基准波长，调整带通光纤滤波器；

5、观测监控的光谱仪，确定是否能够在指定波长范围内观测到参考基准波长，若不能，则继续调整带通光纤滤波器，使参考基准波长出现在指定波长观测范围内，若能够观测到参考基准波长，则开启内置光源和波长计进行测量；

6、长时间采集待测峰值波长值和基准波长值，设置筛选标准值，计算长时间测量数据方差，确认测量数据方差是否小于筛选标准值，若是，则判定稳定性合格。

7、根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

8、一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试系统，包括：

9、预处理模块，用于开启汞灯光源以及光谱分析仪，选定参考汞灯基准波长，调整带通光纤滤波器；

10、测试模块，用于观测监控的光谱，确定是否能够观在指定波长范围内测到参考基准波长，若不能，则继续调整带通光纤滤波器，使参考基准波长出现在指定波长观测范围内，若能够观测到参考基准波长，则开启内置光源和波长计进行测量；

11、长时间采集待测峰值波长值和基准波长值，设置筛选标准值，计算长时间测量数据方差，确认测量数据方差是否小于筛选标准值，若是，则判定稳定性合格。

12、根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

13、一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法。

14、根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

15、一种电子设备，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、(1)本发明使用汞灯作为基准光源，特征波长谱线极窄，波长数值准确稳定，为波长稳定性长时间测试提供了良好的溯源性。

18、(2)本发明采用差分输入测量，所处环境相同，对于环境变化所带来的影响相互抵消，具有良好的环境适应性。

19、(3)本发明使用峰值波长求方差评判稳定性，可以同时进行多峰值波长的稳定性测量，适用于不同类型的内置光源波长稳定性测量。

20、(4)本发明的数据采集与分析评判高度自动化，只需设置好初始标准即可自动进行长时间自动测试。

21、(5)本发明包含监控光路，可以实时进行监测，确保汞灯光源基准波长始终处于指定观测波长范围内。

技术特征：

1.一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法，其特征在于，所述选定参考汞灯基准波长为从标准的参考基准表中进行选择，选择满足在特定波长范围内的特征波长。

3.如权利要求1所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法，其特征在于，所述选定参考汞灯基准波长考虑汞灯特征谱在某一波段内具有多峰值，所选的基准波长要根据峰值功率以及判断的特性来确定判定公式。

4.如权利要求3所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法，其特征在于，所选的基准波长为规定波长范围内所对应的汞灯特征波长，规定波长范围的选取要保证待测波长与基准波长相差范围不至于过大，取值要考虑待测波长的标定值的分布。

5.如权利要求4所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法，其特征在于，对于dfb类型的内置光源，其只有单一峰值波长，此时对于波长范围的选取一般为[λ-50nm,λ+50nm]。

6.如权利要求4所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法，其特征在于，对于fp类型的内置光源来说，其包含多波长峰值，此时波长范围的选择要考虑到待测波长标定值的最大值λmax以及最小值λmin，此时对于波长范围的选取一般为[λmin-50nm,λmax+50nm]。

7.如权利要求1所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法，其特征在于，所述观测监控光谱仪，观察所选定波长峰值基准是否出现在监控范围内，如若不在，调整带通光纤滤波器，使基准波长出现在监控范围内。

8.一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试系统，其特征在于，包括：

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器以及计算机程序；其中，处理器与存储器连接，计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子设备执行实现如权利要求1-7任一项所述的一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法。

技术总结
本发明提供了一种光谱仪内置光源长时间波长稳定性测试方法及系统，涉及光源测试技术领域，包括开启汞灯光源以及光谱分析仪，选定参考汞灯基准波长，调整带通光纤滤波器；观测监控的光谱仪，确定是否能够观测到参考基准，若不能，则继续调整带通光纤滤波器，使参考基准波长出现在指定波长观测范围内，若能够观测到参考基准波长，则开启内置光源和波长计进行测量；长时间采集待测峰值波长值和基准波长值，设置筛选标准值，计算长时间测量数据方差，确认测量数据方差是否小于筛选标准值，若是，则判定稳定性合格。本发明使用峰值波长求方差评判稳定性，可以同时进行多峰值波长的稳定性测量，适用于不同类型的内置光源波长稳定性测量。

技术研发人员：马天宇,吴威,刘磊,张冰,李志增,哈成阳,徐靖博,张洋,刘彦良,郝海晓,元崇杰,刘帝佑,刘加庆,刘志明
受保护的技术使用者：中电科思仪科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12