專利名稱：一種連續(xù)光譜光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光譜分析技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種連續(xù)光譜光源，該光源可以滿足各種光譜檢測的要求，尤其是采用光電探測陣列作為光譜探測元件的光譜分析儀器在光譜檢測中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)全光譜范圍內(nèi)的光能量平衡，提高在整個光譜范圍內(nèi)的信噪比和檢測動態(tài)范圍?；蛘吒鶕?jù)光譜能量分布需求，實(shí)現(xiàn)光能隨波長的任意分布。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有光譜檢測光源在其整個波長范圍內(nèi)，不同波長對應(yīng)的光能量起伏很大，難以實(shí)現(xiàn)不同波長光能量的一致(或近似一致)。這樣的光源在應(yīng)用于多通道光譜分析的時候， 尤其是在采用光電探測陣列作為光譜探測元件的光譜分析儀器中，一方面光能在各波長的分布不均衡，另一方面探測器對不同波長的響應(yīng)不一致，無法保證光電探測器上每個像元 (每個像元對應(yīng)一個唯一的波長)均處于最佳工作光能量(如接近飽和光強(qiáng))。特別是在透射率和吸光度的測量中，被檢測波長的參考光強(qiáng)過低會大大降低檢測的信噪比和動態(tài)范圍。 為了保證在每個波長的檢測信噪比和動態(tài)范圍，通常使每個波長對應(yīng)的像元上的參考光能量接近其飽和輸出值。目前，采用單一濾光片或是在探測器上通過狹縫控制若干個波長光能量，都無法解決上述問題。這將大大限制基于光電探測陣列作為光譜探測元件的光譜分析儀器在光譜檢測中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供的一種在全光譜范圍內(nèi)，各波長光能量輸出近似一致的連續(xù)光譜光源?；蛘吒鶕?jù)光譜能量分布需求，實(shí)現(xiàn)光能隨波長的任意分布?？梢詮V泛應(yīng)用于各種光譜檢測。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來加以實(shí)現(xiàn)
一種連續(xù)光譜光源，包括穩(wěn)壓電源、光源、光纖光源組、耦合透鏡組和輸出光纖。所述光纖光源組由N個覆蓋不同波長范圍的光譜通道Cl、C2、C3、…、CN組成， 每個光譜通道由依次設(shè)置的準(zhǔn)直透鏡、光學(xué)帶通濾光片、耦合透鏡和光纖構(gòu)成；其中光源位于準(zhǔn)直透鏡焦點(diǎn)附近，準(zhǔn)直透鏡與耦合透鏡之間設(shè)置光學(xué)帶通濾光片，光纖前端面位于耦合透鏡焦點(diǎn)附近；每個光譜通道相對獨(dú)立，其中第j (1^ j ^ N)個光譜通道的光譜范圍
為(j.(/+mn)，第j個光譜通道只對應(yīng)一個唯一的光譜范圍(；^力，^^力)，并且有所述光纖光源組的N個光譜通道以光源為中心，呈扇形排列，分別耦合光譜范圍
為
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)光譜光源，其特征在于包括穩(wěn)壓電源(1)、光源(2)、光纖光源組(3)、耦合透鏡組(4)和輸出光纖(5);所述光纖光源組(3)由N個覆蓋不同波長范圍的光譜通道Cl、C2、C3、…、CN組成，每個光譜通道由依次設(shè)置的準(zhǔn)直透鏡(31)、光學(xué)帶通濾光片(32)、耦合透鏡(33)和光纖(34) 構(gòu)成；其中光源位于準(zhǔn)直透鏡焦點(diǎn)附近，準(zhǔn)直透鏡與耦合透鏡之間設(shè)置光學(xué)帶通濾光片，光纖前端面位于耦合透鏡焦點(diǎn)附近；每個光譜通道相對獨(dú)立，其中第j (1 ^ j ^N)個光譜通道的光譜范圍為(々力，),第j個光譜通道只對應(yīng)一個唯一的光譜范圍(^11I1,Af)，并且有
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)光譜光源，其特征在于所述光學(xué)帶通濾光片的波長透射范圍為
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)光譜光源，其特征在于每個光譜通道中采用的光纖的芯徑根據(jù)光源的實(shí)際各波長的能量分布而定，對于光源中光能量較弱的波長范圍(<力，Ai)，對應(yīng)的光譜通道采用芯徑相對較大的光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)光譜光源，其特征在于所述光源(2)為在全光譜范圍內(nèi)光能隨波長變化較大的光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述連續(xù)光譜光源，其特征在于所述光源(2)采用鹵素鎢燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)光譜光源，包括穩(wěn)壓電源、光源、光纖光源組、光纖耦合透鏡組和輸出光纖。光纖光源組由N個覆蓋不同波長范圍的光譜通道構(gòu)成，每個光譜通道包括依次設(shè)置的準(zhǔn)直透鏡、帶通濾光片、耦合透鏡和光纖。光源的光能經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡形成平行光，經(jīng)過帶通濾光片后，波長在(，)范圍內(nèi)的光能量經(jīng)過耦合透鏡進(jìn)入光纖。N個光譜通道的光纖形成光纖束，最后由光纖耦合透鏡組將光能耦合進(jìn)入輸出光纖。通過調(diào)節(jié)光纖光源組各個光譜通道的光能量分布，可以實(shí)現(xiàn)輸出光纖輸出光能在整個光譜范圍內(nèi)的平衡，進(jìn)而構(gòu)成一個連續(xù)光譜光源。或者根據(jù)光譜能量分布需求，調(diào)節(jié)光纖光源組每個光譜通道的光耦合效率，實(shí)現(xiàn)光能隨波長的任意分布。
文檔編號G02B6/293GK102353630SQ20111017724
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者劉念慈, 溫中泉, 溫志渝, 陳剛 申請人:重慶大學(xué)