專利名稱：轉(zhuǎn)鏡式快速光譜圖示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)鏡式快速光譜圖示儀。
本發(fā)明屬于光譜測量領(lǐng)域?，F(xiàn)有的光譜儀的原理結(jié)構(gòu)如附

圖1中虛線框內(nèi)部分所示由入射狹縫(1)，色散元件(3)，出射狹縫(5)和探測器(6)等部分構(gòu)成。為了快速測量光譜，在美國專利US4469441“色散元件與電磁驅(qū)動傳感部件直接配合的掃描單色儀系統(tǒng)”中公開了一種色散元件(3)附加可以轉(zhuǎn)動的裝置。可以在一秒內(nèi)，將光柵在3000埃范圍，以0.03埃的重復(fù)精度，轉(zhuǎn)動到所需波長。其不足之處是采用電磁驅(qū)動色散元件的裝置，轉(zhuǎn)角與波長呈非線性關(guān)系，波長標(biāo)定困難，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為解決這一困難，美國專利US4643572“一種驅(qū)動光柵的線路”(日本安立公司申請)公開了一種用分段法修正非線性的方法。但需要增加精密測量轉(zhuǎn)角的傳感器，整體方案仍較復(fù)雜。此外，日本專利JP59-61723“光譜分析裝置”公開了一種快速光譜分析裝置。在附圖1光譜儀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上取消出射狹縫(5)，以多單元檢測器一維列陣取代探測器(6)，將上述兩方案中的色散元件的轉(zhuǎn)動變?yōu)閷z測器的電氣掃描，從而實現(xiàn)光譜的快速測量。其不足之處是要求高密度且靈敏度一致的多單元檢測器列陣。硅檢測器的長波限是1微米左右，制造長波長多單元列陣檢測器就更加困難了。
本發(fā)明的目的是在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定的快速光譜測試儀器。
本發(fā)明的目的可以通過以下的措施來達(dá)到。在色散元件(3)和出射狹縫之間的光路上(見附圖1)，附加一旋轉(zhuǎn)的平面反射鏡(4)使測試光源的光束偏轉(zhuǎn)，探測器(14)得到掃描的光譜訊號;旋轉(zhuǎn)的平面鏡同時給出旋轉(zhuǎn)位置信號，作為光譜訊號的同步觸發(fā)，加到顯示器(15)上，則光譜曲線可直接顯示在顯示器上。
本發(fā)明的目的還可以通過以下的措施來達(dá)到上述的同步觸發(fā)信號還可以啟動快速的A/D轉(zhuǎn)換器，將光譜訊號送入微型計算機(jī)并用記錄儀輸出。
附圖的圖面說明如下圖1中(1)表示入射狹縫;(2)表示被測光源;(3)表示平面光柵;(4)表示旋轉(zhuǎn)平面反射鏡;(5)表示出射狹縫;(6)表示探測器;(7)表示位置傳感器;(8)表示同步訊號發(fā)生器;(9)表示可變延時電路;(10)表示放大器;(11)表示反射鏡;(12)表示反射鏡;(13)表示出射狹縫;(14)表示探測器;(15)表示顯示器。
下面再結(jié)合附圖1所示的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明圖1中光源(2)發(fā)出的光束經(jīng)過入射狹縫(1)射到反射鏡(11)，光束經(jīng)反射鏡(11)后變?yōu)槠叫泄馐涞狡矫婀鈻?3)上，由于平面光柵的分光，從平面光柵反射出去的光束中波長不同反射角也不同。由于反射鏡(12)的匯聚作用，分光后的光束不直接射到出口狹縫(5)，而是經(jīng)過旋轉(zhuǎn)平面反射鏡(4)射到出口狹縫(13)，由于旋轉(zhuǎn)平面反射鏡不停的旋轉(zhuǎn)，因此在出口狹縫(13)處的探測器(14)上便得到由光源(2)發(fā)射光束的掃描光譜，經(jīng)放大器(10)放大后送到顯示器上。為了要觀測掃描光譜，需要得到同步觸發(fā)訊號?？捎酶鞣N方法產(chǎn)生同步訊號。在圖1中(7)是霍耳傳感器，平面鏡(4)的背面固定有一小塊高磁強(qiáng)度磁鋼，當(dāng)平面鏡(4)旋轉(zhuǎn)時，從霍耳傳感器上得到一感應(yīng)訊號，經(jīng)同步訊號發(fā)生器(8)產(chǎn)生同步訊號，再經(jīng)過可變延時電路(9)，送到顯示器(15)。轉(zhuǎn)動平面光柵(3)，可以得到不同波長范圍的掃描光譜。顯示器可以是示波器，或者是高速瞬態(tài)記錄儀(帶微機(jī)控制)。采用示波器，光譜曲線直接顯示在示波器上，和晶體管圖示儀相似，使用方便。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1.光譜測量速度快，尤其對于波長大于1微米的光譜測量，其測量速度為其他方法所不及。如果測量半導(dǎo)體激光器發(fā)射光譜可以直接觀察不同激射模式間的競爭，因此用途廣泛。
2.由于采用反射鏡旋轉(zhuǎn)的方式而不是旋轉(zhuǎn)色散元件，所以非線性修正容易，穩(wěn)定性，重復(fù)性好，測量操作簡便。
3.造價低廉，將具有最優(yōu)性能價格比。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)鏡式快速光譜圖示儀，其特征在于在單色的色散元件和出射狹縫之間的光路上，附加一旋轉(zhuǎn)的平面反射鏡，使測試光源的光束偏轉(zhuǎn)，探測器得到掃描的光譜訊號；旋轉(zhuǎn)平面鏡同時給出旋轉(zhuǎn)位置信號，作為光譜訊號的同步觸發(fā)，加到顯示器上，則光譜曲線可直接顯示在顯示器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的平面反射鏡，其主要特征是轉(zhuǎn)速可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的平面反射鏡，其特征為旋轉(zhuǎn)位置信號是由霍耳傳感器，磁敏電阻或其他方法給出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的同步觸發(fā)信號其主要特征是可以啟動快速A/D轉(zhuǎn)換器，將光譜訊號送入微型計算機(jī)，并用記錄儀輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)鏡式快速光譜圖示儀。在單色儀的色散元件和出射狹縫之間的光路上，附加一旋轉(zhuǎn)的平面反射鏡，使測試光源的光束偏轉(zhuǎn)，探測器上得到掃描光譜訊號。旋轉(zhuǎn)平面鏡同時給出旋轉(zhuǎn)位置信號。作為光譜訊號的同步觸發(fā)，加到顯示器上，則發(fā)光光譜曲線可直接顯示在顯示器上。中心波長可由色散元件的轉(zhuǎn)角讀出，波長半寬從顯示屏上可以測出。本發(fā)明能夠快速，直接顯示和測定發(fā)光光譜。本發(fā)明適用于光纖通信系統(tǒng)所用半導(dǎo)體激光器的測試。通過快速A/D轉(zhuǎn)換，可與微型計算機(jī)相聯(lián)。
文檔編號G01J3/02GK1047144SQ90104420
公開日1990年11月21日 申請日期1990年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月18日
發(fā)明者潘貴生 申請人:北京海特光電子技術(shù)公司