本實用新型涉及一種用于材料分析的光源，更具體的說是涉及一種用于材料光譜分析與測量的具有寬帶光譜設(shè)計特點的光源。

背景技術(shù)：

目前，市場上光譜分析常用的寬帶光源是氘鎢燈，即或利用反射結(jié)構(gòu)或利用透射結(jié)構(gòu)將氘燈和鎢燈所發(fā)出的光組合到一起做光譜分析測量之用。鎢燈和氘燈的光譜如圖1所示(未做絕對光譜強度標(biāo)定)，101是鎢燈光譜，102是氘燈光譜，103是氘燈尖峰光譜656.1nm。圖1中光譜是以CCD為探測器的光譜儀測量所得。其中鎢燈光譜101中的可見光峰值在571nm至637nm之間。當(dāng)用這類鎢燈配合此類光譜儀進(jìn)行光譜測量時，如需要增加整體光源強度(包括紫外光、可見光和近紅外光)以增加近紅外光時，當(dāng)可見光部分強到一定程度時對此類光譜儀會產(chǎn)生飽和；此時光譜儀的探測器便不能正常工作。

為簡明起見，僅以具有透射結(jié)構(gòu)的氘鎢燈作為一個例子說明，如圖2所示。其設(shè)計是將鹵鎢燈201發(fā)出的光用透鏡202聚焦并通過氘燈203燈泡中的小孔光欄后與氘燈發(fā)出的光合光得到寬帶光譜204(如由荷蘭Avantes公司生產(chǎn)的一種氘鎢燈寬帶光源-AvaLight-DH-S等)。由圖1中光譜便知，此類氘鎢燈存在兩個固有的問題：一是氘燈光譜(紫外光到可見光)有部分尖峰光譜(如656.1nm等)而容易使光譜儀的探測器飽和；當(dāng)飽和時光譜儀的探測器不能正常工作。雖然，有公司采用二色分光鏡濾掉大部分656.1nm尖峰光譜以避免飽和問題(如由荷蘭Avantes公司生產(chǎn)的一種氘鎢燈寬帶光源-AvaLight-DH-S-BAL等)，但相對而言會增加成本，因為二色分光鏡要由鍍膜工藝制作而成。二是因為CCD或CMOS光譜響應(yīng)度在近紅外光譜段很低，所以對于以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀，相應(yīng)近紅外光譜段的信噪比小而不利于光譜分析測量。雖然可以使用高功率鎢燈以增加近紅外光強度，但這會帶來新的問題如加大功耗和產(chǎn)生更多熱量等，而且在增加近紅外光時，可見光部分也會增加，當(dāng)可見光部分強到一定程度時對此類光譜儀會產(chǎn)生飽和；此時光譜儀的探測器便不能正常工作。

專利201520834344.2提供一種具有寬帶光譜的光源，如圖3所示，包括：第一光源301、短波通濾光片302、第一光纖輸入接頭303，第二光源304、可見衰減濾光片305、第二光纖輸入接頭306，第三光源307、長波通濾光片308，第三光纖輸入接頭309，第一光纖輸出接頭310，第四光纖輸入接頭311以及第二光纖輸出接頭312，其中三個光纖輸入接頭以及兩個光纖輸出接頭構(gòu)成合光裝置，其中第一光源為紫外光和藍(lán)光光源，第二光源為包括紫外光、可見光與近紅外光的光源。該專利所產(chǎn)生的具有平緩寬帶而且近紅外光幾乎加倍的寬帶光譜，如圖4所示，包括紫外光、可見光和近紅外光，該專利能解決寬帶光譜中氘燈光譜有如656.1nm尖峰譜以及可見光相對紫外光、近紅外光強度過大而容易使以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀的飽和問題，同時能夠解決寬帶光譜中近紅外光信噪比低的問題。但該專利所產(chǎn)生的寬帶光譜有氘燈光譜400nm相對弱的問題；此外，因為內(nèi)裝二個鎢燈,所以有功耗大易產(chǎn)生多余的熱量和體積大的不足。

綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)在實際使用上顯然存在缺陷或不足，所以有必要加以改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述的缺陷或不足，本實用新型的目的在于提供一種具有寬帶光譜的光源，該光源具有整體平緩、寬帶而且近紅外光幾乎加倍的寬帶光譜，包括紫外光、可見光和近紅外光。該光源能解決寬帶光譜中氘燈光譜有如656.1nm尖峰譜以及可見光相對紫外光、近紅外光強度過大而容易使以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀的飽和問題、能夠解決寬帶光譜中近紅外光信噪比低的問題、同時也能夠解決寬帶光譜有氘燈光譜400nm相對弱的問題、此外還能夠解決因為內(nèi)裝二個鎢燈功耗大易產(chǎn)生多余的熱量和體積大的不足。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種寬帶光譜光源，包括:第一光源、短波通濾光片、400nm帶通濾光片、第二光源、可見衰減濾光片、長波通濾光片以及合光裝置，所述合光裝置為包括四個光纖輸入接頭以及一個光纖輸出接頭的四合一光纖，所述第一光源為紫外光和藍(lán)光光源，所述第二光源為包括紫外光、可見光與近紅外光的光源；

所述第一光源的第一方向產(chǎn)生的光經(jīng)過所述短波通濾光片后得到藍(lán)光與紫外光譜，所述藍(lán)光與紫外光譜耦合進(jìn)入所述合光裝置的第一光纖輸入接頭；

所述第一光源的第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)過所述400nm帶通濾光片后得到400nm藍(lán)光部分光譜，所述400nm藍(lán)光部分光譜通過第一可變光強器件或改變所述第一光源與所述合光裝置的光纖輸出接頭之間的光傳輸器件的耦合距離以調(diào)節(jié)光強后輸出；所述400nm藍(lán)光部分光譜耦合進(jìn)入所述合光裝置的第二光纖輸入接頭；

所述第二光源的第一方向產(chǎn)生的光經(jīng)過所述可見衰減濾光片后得到可見光部分被衰減的光，所述可見光部分被衰減的光耦合進(jìn)入所述合光裝置的第三光纖輸入接頭；

所述第二光源的第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)過所述長波通濾光片后得到近紅外光譜，所述近紅外光譜通過第二可變光強器件或改變所述第二光源與所述合光裝置的光纖輸出接頭之間的光傳輸器件的耦合距離以調(diào)節(jié)光強后輸出；所述近紅外光譜耦合進(jìn)入所述合光裝置的第四光纖輸入接頭；

所述合光裝置將由所述四個光纖輸入接頭進(jìn)入的光進(jìn)行合光后經(jīng)所述光纖輸出接頭輸出包括紫外光、可見光和近紅外光的整體平緩的寬帶光譜。

根據(jù)本實用新型的光源，所述合光裝置包括分別具有兩個輸入接頭以及一個輸出接頭的第一二合一Y型光纖、第二二合一Y型光纖以及第三二合一Y型光纖；

所述第一二合一Y型光纖的兩個輸入接頭分別作為所述合光裝置的第一光纖輸入接頭和第二光纖輸入接頭；

所述第二二合一Y型光纖的兩個輸入接頭分別作為所述合光裝置的第三光纖輸入接頭和第四光纖輸入接頭；

所述第三二合一Y型光纖的兩個輸入接頭分別與所述第一二合一Y型光纖、第二二合一Y型光纖的輸出接頭連接，所述第三二合一Y型光纖的輸出接頭為所述合光裝置的光纖輸出接頭。

根據(jù)本實用新型的光源，所述第一光源的第一可變光強的器件為電機(jī)驅(qū)動可變光欄、電機(jī)驅(qū)動輪式漸變中性濾光片或電機(jī)驅(qū)動楔型板對；

所述第二光源的第二可變光強的器件為電機(jī)驅(qū)動可變光欄、電機(jī)驅(qū)動輪式漸變中性濾光片或電機(jī)驅(qū)動楔型板對。

根據(jù)本實用新型的光源，所述第一光源的第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)改變所述第二光纖輸入接頭與所述第一光源的距離而調(diào)整其光強；所述第二光源的第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)改變所述第四光纖輸入接頭與所述第二光源的距離而調(diào)整其光強。

根據(jù)本實用新型的光源，所述第二光纖輸入接頭以及所述第四光纖輸入接頭的光纖中分別設(shè)置有光纖耦合結(jié)構(gòu)；

第一光源的第二方向產(chǎn)生的光通過調(diào)節(jié)所述第二光纖輸入接頭的光纖中光纖耦合結(jié)構(gòu)的距離而調(diào)整其強度，第二光源的第二方向產(chǎn)生的光通過調(diào)節(jié)所述第四光纖輸入接頭的光纖中光纖耦合結(jié)構(gòu)的距離而調(diào)整其強度。

根據(jù)本實用新型的光源，所述第一光源的第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)變化所述第二光纖輸入接頭中的準(zhǔn)直器透鏡與光纖的距離而調(diào)整其強度；

所述第二光源的第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)變化第四光纖輸入接頭中的準(zhǔn)直器透鏡與光纖的距離而調(diào)整其強度。

根據(jù)本實用新型的光源，所述第二光纖輸入接頭中通過設(shè)置不同芯徑的光纖以變化所述第一光源的第二方向產(chǎn)生的光的光強；所述第四光纖輸入接頭通過設(shè)置不同芯徑的光纖以變化所述第二光源的第二方向產(chǎn)生的光的光強。

根據(jù)本實用新型的光源，采用近紅外光多耦合、可見光及紫外光光少耦合的方法，即所述第二光源的第二方向所用的光纖采用較大芯徑的光纖以平衡各部分的光強。

根據(jù)本實用新型的光源，所述合光裝置為分叉或分劈式；且所述光與光纖接頭的輸入或輸出耦合為直接耦合或用透鏡耦合。

根據(jù)本實用新型的光源，所述第二光源的輸出光強通過調(diào)節(jié)其驅(qū)動電流進(jìn)行調(diào)節(jié),以改變第二光源電流而改變第二光源的第一方向上得到的紫外光光譜、可見光光譜與近紅外光光譜以及第二光源的第二方向得到的近紅外光譜的強度。

根據(jù)本實用新型的光源，所述四個光纖輸入接頭還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)平衡光強的中性光衰減片。

根據(jù)本實用新型的光源，所述第一光源為氘燈、氫燈或氙燈，所述第二光源為鎢燈或氙燈。

本實用新型要解決的技術(shù)問題之一是針對寬帶光譜光源中氘燈光譜中400nm相對弱的問題，而提出的將所述第一光源的第二方向上除400nm部分的藍(lán)光與紫外光譜濾掉得到400nm藍(lán)光部分光譜；所述400nm藍(lán)光部分光譜耦合進(jìn)入所述合光裝置的第二個光纖輸入接頭與第一光源的第一方向上產(chǎn)生的光疊加，以解決氘燈光譜400nm相對弱的問題。

本實用新型要解決的技術(shù)問題之二是專利201520834344.2內(nèi)裝二個鎢燈功耗大易產(chǎn)生多余的熱量和體積大的不足，而提出的將所述第二光源的第一方向上產(chǎn)生的光經(jīng)過所述可見衰減濾光片后得到可見光部分被衰減的光與所述第二光源的第二方向上產(chǎn)生的光經(jīng)過所述長波通濾光片后得到近紅外光譜疊加，以減少一個鎢燈，以解決功耗大易產(chǎn)生多余的熱量和體積大的不足。

本實用新型的整體技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面。

(一)在本實用新型中，本實用新型要解決的技術(shù)問題之一是針對氘燈光譜400nm相對弱的問題而提出的疊加氘燈第二方向上得到的400nm藍(lán)光部分光譜的設(shè)計方案。

(二)在本實用新型中，本實用新型要解決的技術(shù)問題之一是針對已有專利201520834344.2的功耗大、易產(chǎn)生多余的熱量和體積大問題而提出的利用組合多光譜，包括將氘燈第一方向上得到的藍(lán)光與紫外光譜、氘燈第二方向上得到的400nm部分的光譜、鎢燈第一方向上得到的紫外光光譜、衰減的可見光光譜與近紅外光光譜以及鎢燈第二方向上得到的近紅外光譜通過合光裝置合并,即可得整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜的設(shè)計方案。

附圖說明

圖1是常用鎢燈和氘燈光譜；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中常用的氘鎢燈光源一種原理圖；

圖3是專利201520834344.2的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是專利201520834344.2的寬帶光譜；

圖5是本實用新型第一實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型的第二實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實用新型的第三實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實用新型的第四實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實用新型的第五實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本實用新型的第六實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本實用新型的第七實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型的基本原理是：利用組合多光譜而獲得寬帶光譜的光源，包括：第一光源、短波通濾光片、400nm帶通濾光片、第二光源、可見衰減濾光片、長波通濾光片以及合光裝置；合光裝置包括四個光纖輸入接頭以及一個光纖輸出接頭。其中第一光源為紫外光和藍(lán)光光源，第二光源為包括紫外光、可見光與近紅外光的光源。

第一光源的第一方向產(chǎn)生的光經(jīng)過短波通濾光片后得到藍(lán)光與紫外光譜，藍(lán)光與紫外光譜耦合進(jìn)入合光裝置的第一光纖輸入接頭；

第一光源的第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)過400nm帶通濾光片后得到400nm藍(lán)光部分光譜，400nm藍(lán)光部分光譜耦合進(jìn)入合光裝置的第二個光纖輸入接頭；400nm藍(lán)光部分光譜通過第一可變光強器件或改變第一光源與合光裝置的光纖輸出接頭之間的光傳輸器件的耦合距離以調(diào)節(jié)光強后輸出；從而調(diào)整匹配第一光源的第二方向上得到的400nm部分的光譜與第一光源的第一方向上得到的藍(lán)光與紫外光譜的相對光譜強度以獲得平緩藍(lán)光與紫外光譜。

第二光源的第一方向產(chǎn)生的光經(jīng)過可見衰減濾光片后得到可見光部分被衰減的光，第二光源的第一方向產(chǎn)生的紫外光、被衰減的可見光與近紅外光耦合進(jìn)入合光裝置的第三光纖輸入接頭；

第二光源的第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)過長波通濾光片后得到近紅外光譜，近紅外光譜耦合進(jìn)入合光裝置的第四個光纖輸入接頭；近紅外光譜通過第二可變光強器件或改變第二光源與合光裝置的光纖輸出接頭之間的光傳輸器件的耦合距離以調(diào)節(jié)光強后輸出，從而調(diào)整匹配鎢燈第二方向上得到的近紅外光譜與鎢燈第一方向上得到的紫外光光譜、可見光光譜與近紅外光光譜的相對強度。

另外，可通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻改變第二光源電流而改變第二光源第一方向上得到的紫外光光譜、可見光光譜與近紅外光光譜以及鎢燈的第二方向得到的近紅外光譜的強度；以便使這兩段光譜強度與從第一光源獲得的平緩藍(lán)光與紫外光譜強度相匹配而得到整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。

本實用新型通過疊加第一光源的第二方向上得到的400nm藍(lán)光部分光譜解決400nm藍(lán)光部分光譜相對弱的問題。本實用新型通過疊加第二光源的第二方向上得到的近紅外光譜，以解決現(xiàn)有技術(shù)中作為第二光源的氘燈光譜中656.1nm尖峰譜以及可見光相對紫外光、近紅外光強度過大而容易使以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀的飽和問題，能夠解決寬帶光譜中近紅外光信噪比低的問題，另外由于僅設(shè)置一個第二光源，可以避免功耗大、易產(chǎn)生多余的熱量和體積大問題。

用該寬帶光譜配合以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀進(jìn)行光譜測量時，在近紅外光處可以獲得比較高的信噪比；此外當(dāng)增加整體光源強度包括紫外光、可見光和近紅外光的強度時，在很大的動態(tài)范圍內(nèi)可見光部分不會對此類光譜儀飽和。采用本實用新型設(shè)計的寬帶光源經(jīng)濟(jì)實用，可廣泛用于材料分析與測量，方便實用。

由于在實際應(yīng)用中，常常采用氘燈作為紫外光和藍(lán)光光源使用，將鎢燈作為包括紫外光、可見光與近紅外光的光源和近紅外光光源使用。因此，在以下實施例中，本實用新型采用氘燈作為第一光源、鎢燈作為第二光源。實際上第一光源還可采用其他紫外光和藍(lán)光光源，例如氙燈等；第二光源還可采用其他包括紫外光、可見光及近紅外光的光源，例如氙燈等。以下實施例中的氘燈、鎢燈并不作為限制本實用新型之用。

實施例一

如圖5所示,本實施例中寬帶光譜光源包括氘燈501，短波通濾光片502，合光裝置的第一光纖輸入接頭503，合光裝置的光纖輸出接頭504，400nm帶通濾光片505，氘燈可變光強的器件506，合光裝置的第二光纖輸入接頭507，鎢燈508，可見衰減濾光片509，合光裝置的第三光纖輸入接頭510，長波通濾光片511，鎢燈508可變光強的器件512，合光裝置的第四光纖輸入接頭513，氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517。第一個光纖輸入接頭503、第二個光纖輸入接頭507、第三光纖輸入接頭509和第四光纖輸入接頭513構(gòu)成合光裝置，合光裝置可以是分叉或分劈式。氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514經(jīng)過短波通濾光片502后，其包含656.1nm尖峰譜的可見光被濾掉得到平緩的藍(lán)光與紫外光譜，即氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，該光經(jīng)第一光纖輸入接頭503耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515經(jīng)過400nm帶通濾光片505后產(chǎn)生400nm藍(lán)光部分光譜，該部分光經(jīng)氘燈501可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動可變光欄506調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第二光纖輸入接頭507進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504；鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516經(jīng)過可見衰減濾光片509后，其可見光部分被衰減以平衡其與該鎢燈508發(fā)出的紫外光和近紅外光的相對強度；當(dāng)增加整體光源強度包括紫外光、可見光和近紅外光的強度時，該可見光部分不會對以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀飽和；該衰減的可見光與紫外光和近紅外光經(jīng)第三光纖輸入接頭510耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517經(jīng)過長波通濾光片511后，其中紫外光和可見光被濾掉而得近紅外光譜，該部分光經(jīng)鎢燈508可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動可變光欄512調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第四光纖輸入接頭513進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504。如此，在合光裝置的光纖輸出接頭504處便可以將氘燈501第一方向得到的紫外光和藍(lán)光光譜、氘燈501第二方向上得到的400nm藍(lán)光部分光譜、鎢燈508第一方向得到的紫外光、衰減的可見光和近紅外光和鎢燈508第二方向得到的近紅外光光譜疊加，以獲得包括紫外光、可見近光和紅外光的整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。用該寬帶光譜配合以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀進(jìn)行光譜測量時，在近紅外光處可以獲得比較高的信噪比。此外，當(dāng)增加整體光源強度(包括紫外光、可見光和近紅外光)時，在很大的動態(tài)范圍內(nèi)可見光部分不會對此類光譜儀飽和。

優(yōu)選的是，合光裝置可由包括分別具有兩個輸入接頭以及一個輸出接頭的第一二合一Y型光纖、第二二合一Y型光纖以及第三二合一Y型光纖組成。第一二合一Y型光纖的兩個輸入接頭分別作為合光裝置的第一光纖輸入接頭503和第二光纖輸入接頭507；第二二合一Y型光纖的兩個輸入接頭分別作為合光裝置的第三光纖輸入接頭510和第四光纖輸入接頭513；第三二合一Y型光纖的兩個輸入接頭分別與第一二合一Y型光纖、第二二合一Y型光纖的輸出接頭連接，第三二合一Y型光纖的輸出接頭為合光裝置的光纖輸出接頭504。

氘燈501的第一方向產(chǎn)生的光經(jīng)過短波通濾光片502后耦合進(jìn)入第一二合一Y型光纖的其中一個輸入接頭，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)過400nm帶通濾光片505后耦合進(jìn)入第一二合一Y型光纖的另一個輸入接頭；鎢燈508的第一方向產(chǎn)生的光經(jīng)過可見衰減濾光片509后耦合進(jìn)入第二二合一Y型光纖的其中一個輸入接頭，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光經(jīng)過長波通濾光片511后耦合進(jìn)入第二二合一Y型光纖的另一個輸入接頭；第一二合一Y型光纖的輸出接頭連接第三二合一Y型光纖的其中一個輸入接頭，第二二合一Y型光纖的輸出接頭連接第三二合一Y型光纖的另一個輸入接頭，在第三二合一Y型光纖的輸出接頭輸出包括紫外光、可見光和近紅外光的整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。

在本實施例中，光與光纖接頭的輸入或輸出耦合為直接耦合或用透鏡耦合。

實施例二

如圖6所示，本實施例中寬帶光譜光源包括氘燈501，短波通濾光片502，合光裝置的第一光纖輸入接頭503，合光裝置的光纖輸出接頭504，400nm帶通濾光片505，氘燈可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動輪式漸變中性濾光片601，合光裝置的第二光纖輸入接頭507，鎢燈508，可見衰減濾光片509，合光裝置的第三光纖輸入接頭510，長波通濾光片511，鎢燈508可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動輪式漸變中性濾光片602，合光裝置的第四光纖輸入接頭513，氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517。第一光纖輸入接頭503、合光裝置的第二光纖輸入接頭507、第三光纖輸入接頭509和第四光纖輸入接頭513構(gòu)成合光裝置，合光裝置可以是分叉或分劈式。

氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514經(jīng)過短波通濾光片502后，其包含656.1nm尖峰譜的可見光被濾掉得到平緩的藍(lán)光與紫外光譜，即氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，該光經(jīng)第一光纖輸入接頭503耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515經(jīng)過400nm帶通濾光片505后產(chǎn)生400nm藍(lán)光部分光譜，該部分光經(jīng)氘燈可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動輪式漸變中性濾光片601調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第二光纖輸入接頭507進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516經(jīng)過可見衰減濾光片509后，其可見光部分被衰減以平衡其與該鎢燈508發(fā)出的紫外光和近紅外光的相對強度；當(dāng)增加整體光源強度包括紫外光、可見光和近紅外光的強度時，該可見光部分不會對以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀飽和；該衰減的可見光與紫外光和近紅外光經(jīng)第三光纖輸入接頭510耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517經(jīng)過長波通濾光片511后，其中紫外光和可見光被濾掉而得近紅外光譜，該部分光經(jīng)鎢燈508可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動輪式漸變中性濾光片602調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第四光纖輸入接頭513進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504。如此，在合光裝置的光纖輸出接頭504處便可以將氘燈501第一方向得到的紫外光和藍(lán)光光譜、氘燈501第二方向上得到的400nm藍(lán)光部分光譜、鎢燈508第一方向得到的紫外光、衰減的可見光和近紅外光和鎢燈508第二方向得到的近紅外光光譜疊加，以獲得包括紫外光、可見近光和紅外光的整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。用該寬帶光譜配合以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀進(jìn)行光譜測量時，在近紅外光處可以獲得比較高的信噪比。此外，當(dāng)增加整體光源強度(包括紫外光、可見光和近紅外光)時，在很大的動態(tài)范圍內(nèi)可見光部分不會對此類光譜儀飽和。

在本實施例中，光與光纖接頭的輸入或輸出耦合為直接耦合或用透鏡耦合。

實施例三

如圖7所示，本實施例中寬帶光譜光源包括氘燈501，短波通濾光片502，合光裝置的第一光纖輸入接頭503，合光裝置的光纖輸出接頭504，400nm帶通濾光片505，氘燈可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動楔型板對701，合光裝置的第二光纖輸入接頭507，鎢燈508，可見衰減濾光片509，合光裝置的第三光纖輸入接頭510，長波通濾光片511，鎢燈508可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動楔型板對702，合光裝置的第四光纖輸入接頭513，氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517。第一光纖輸入接頭503、合光裝置的第二光纖輸入接頭507、第三光纖輸入接頭509和第四光纖輸入接頭513構(gòu)成合光裝置，合光裝置可以是分叉或分劈式。

氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514經(jīng)過短波通濾光片502后，其包含656.1nm尖峰譜的可見光被濾掉得到平緩的藍(lán)光與紫外光譜，即氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，該光經(jīng)第一光纖輸入接頭503耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515經(jīng)過400nm帶通濾光片505后產(chǎn)生400nm藍(lán)光部分光譜，該部分光經(jīng)氘燈可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動楔型板對701調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第二光纖輸入接頭507進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516經(jīng)過可見衰減濾光片509后，其可見光部分被衰減以平衡其與該鎢燈508發(fā)出的紫外光和近紅外光的相對強度；當(dāng)增加整體光源強度包括紫外光、可見光和近紅外光的強度時，該可見光部分不會對以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀飽和；該衰減的可見光與紫外光和近紅外光經(jīng)第三光纖輸入接頭510耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517經(jīng)過長波通濾光片511后，其中紫外光和可見光被濾掉而得近紅外光譜，該部分光經(jīng)鎢燈508可變光強的器件-電機(jī)驅(qū)動楔型板對702調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第四光纖輸入接頭513進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504。如此，在合光裝置的光纖輸出接頭504處便可以將氘燈501第一方向得到的紫外光和藍(lán)光光譜、氘燈501第二方向上得到的400nm藍(lán)光部分光譜、鎢燈508第一方向得到的紫外光、衰減的可見光和近紅外光和鎢燈508第二方向得到的近紅外光光譜疊加，以獲得包括紫外光、可見近光和紅外光的整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。用該寬帶光譜配合以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀進(jìn)行光譜測量時，在近紅外光處可以獲得比較高的信噪比。此外，當(dāng)增加整體光源強度(包括紫外光、可見光和近紅外光)時，在很大的動態(tài)范圍內(nèi)可見光部分不會對此類光譜儀飽和。

在本實施例中，光與光纖接頭的輸入或輸出耦合為直接耦合或用透鏡耦合。

實施例四

如圖8所示，本實施例中寬帶光譜光源包括氘燈501，短波通濾光片502，合光裝置的第一光纖輸入接頭503，合光裝置的光纖輸出接頭504，400nm帶通濾光片505，合光裝置的第二光纖輸入接頭507，鎢燈508，可見衰減濾光片509，合光裝置的第三光纖輸入接頭510，長波通濾光片511，合光裝置的第四光纖輸入接頭513，氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517。第一光纖輸入接頭503、合光裝置的第二光纖輸入接頭507、第三光纖輸入接頭509和第四光纖輸入接頭513構(gòu)成合光裝置，合光裝置可以是分叉或分劈式。

氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514經(jīng)過短波通濾光片502后，其包含656.1nm尖峰譜的可見光被濾掉得到平緩的藍(lán)光與紫外光譜，即氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，該光經(jīng)第一光纖輸入接頭503耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515經(jīng)過400nm帶通濾光片505后產(chǎn)生400nm藍(lán)光部分光譜，該部分光經(jīng)變化第二光纖輸入接頭507與氘燈501的距離D1而調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第二光纖輸入接頭507進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516經(jīng)過可見衰減濾光片509后，其可見光部分被衰減以平衡其與該鎢燈508發(fā)出的紫外光和近紅外光的相對強度；當(dāng)增加整體光源強度包括紫外光、可見光和近紅外光的強度時，該可見光部分不會對以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀飽和；該衰減的可見光與紫外光和近紅外光經(jīng)第三光纖輸入接頭510耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517經(jīng)過長波通濾光片511后，其中紫外光和見光被濾掉而得近紅外光譜，該部分光經(jīng)變化第四光纖輸入接頭513與鎢燈508的距離D2而調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第四光纖輸入接頭513進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504。如此，在合光裝置的光纖輸出接頭504處便可以將氘燈501第一方向得到的紫外光和藍(lán)光光譜、氘燈501第二方向上得到的400nm藍(lán)光部分光譜、鎢燈508第一方向得到的紫外光、衰減的可見光和近紅外光和鎢燈508第二方向得到的近紅外光光譜疊加，以獲得包括紫外光、可見近光和紅外光的整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。用該寬帶光譜配合以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀進(jìn)行光譜測量時，在近紅外光處可以獲得比較高的信噪比。此外，當(dāng)增加整體光源強度(包括紫外光、可見光和近紅外光)時，在很大的動態(tài)范圍內(nèi)可見光部分不會對此類光譜儀飽和。

在本實施例中，光與光纖接頭的輸入或輸出耦合為直接耦合或用透鏡耦合。

實施例五

如圖9所示，本實施例中寬帶光譜光源包括氘燈501，短波通濾光片502，合光裝置的第一光纖輸入接頭503，合光裝置的光纖輸出接頭504，400nm帶通濾光片505，合光裝置的第二光纖輸入接頭507，鎢燈508，可見衰減濾光片509，合光裝置的第三光纖輸入接頭510，長波通濾光片511，合光裝置的第四光纖輸入接頭513，氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517。第一光纖輸入接頭503、合光裝置的第二光纖輸入接頭507、第三光纖輸入接頭509和第四光纖輸入接頭513構(gòu)成合光裝置，合光裝置可以是分叉或分劈式。第二光纖輸入接頭507和第四光纖輸入接頭513的光纖中具有光纖耦合結(jié)構(gòu)，光纖耦合結(jié)構(gòu)由兩段互相耦合的光纖組成。

氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514經(jīng)過短波通濾光片502后，其包含656.1nm尖峰譜的可見光被濾掉得到平緩的藍(lán)光與紫外光譜，即氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，該光經(jīng)第一光纖輸入接頭503耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515經(jīng)過400nm帶通濾光片505后產(chǎn)生400nm藍(lán)光部分光譜，該部分光經(jīng)第二光纖輸入接頭507進(jìn)入光纖，經(jīng)變化第二光纖輸入接頭507的光纖耦合結(jié)構(gòu)中兩耦合光纖的距離D3而調(diào)節(jié)合適的光強后，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516經(jīng)過可見衰減濾光片509后，其可見光部分被衰減以平衡其與該鎢燈508發(fā)出的紫外光和近紅外光的相對強度；當(dāng)增加整體光源強度包括紫外光、可見光和近紅外光的強度時，該可見光部分不會對以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀飽和；該衰減的可見光與紫外光和近紅外光經(jīng)第三光纖輸入接頭510耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517經(jīng)過長波通濾光片511后，其中紫外光和見光被濾掉而得近紅外光譜，該部分光經(jīng)第四光輸入接頭513進(jìn)入光纖，經(jīng)變化第四光纖輸入接頭513的光纖耦合結(jié)構(gòu)中兩耦合光纖的距離D4而調(diào)節(jié)合適的光強后，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504。如此，在合光裝置的光纖輸出接頭504處便可以將氘燈501第一方向得到的紫外光和藍(lán)光光譜、氘燈501第二方向上得到的400nm藍(lán)光部分光譜、鎢燈508第一方向得到的紫外光、衰減的可見光和近紅外光和鎢燈508第二方向得到的近紅外光光譜疊加，以獲得包括紫外光、可見近光和紅外光的整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。用該寬帶光譜配合以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀進(jìn)行光譜測量時，在近紅外光處可以獲得比較高的信噪比。此外，當(dāng)增加整體光源強度(包括紫外光、可見光和近紅外光)時，在很大的動態(tài)范圍內(nèi)可見光部分不會對此類光譜儀飽和。

在本實施例中，光與光纖接頭的輸入或輸出耦合為直接耦合或用透鏡耦合。

實施例六

如圖10所示，本實施例中寬帶光譜光源包括氘燈501，短波通濾光片502，合光裝置的第一光纖輸入接頭503，合光裝置的光纖輸出接頭504，400nm帶通濾光片505，合光裝置的第二光纖輸入接頭507，鎢燈508，可見衰減濾光片509，合光裝置的第三光纖輸入接頭510，長波通濾光片511，合光裝置的第四光纖輸入接頭513，氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517。第一光纖輸入接頭503、合光裝置的第二光纖輸入接頭507、第三光纖輸入接頭509和第四光纖輸入接頭513構(gòu)成合光裝置，合光裝置可以是分叉或分劈式。第二光纖輸入接頭507和第四光纖輸入接頭513中具有準(zhǔn)直器透鏡。

氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514經(jīng)過短波通濾光片502后，其包含656.1nm尖峰譜的可見光被濾掉得到平緩的藍(lán)光與紫外光譜，即氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，該光經(jīng)第一光纖輸入接頭503耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515經(jīng)過400nm帶通濾光片505后產(chǎn)生400nm藍(lán)光部分光譜，該部分光經(jīng)變化第二光纖輸入接頭507中準(zhǔn)直器透鏡與光纖的距離D5而調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第二光纖輸入接頭507進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516經(jīng)過可見衰減濾光片509后，其可見光部分被衰減以平衡其與該鎢燈508發(fā)出的紫外光和近紅外光的相對強度；當(dāng)增加整體光源強度包括紫外光、可見光和近紅外光的強度時，該可見光部分不會對以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀飽和；該衰減的可見光與紫外光和近紅外光經(jīng)第三光纖輸入接頭510耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517經(jīng)過長波通濾光片511后，其中紫外光和見光被濾掉而得近紅外光譜，該部分光經(jīng)變化第四光纖輸入接頭513中準(zhǔn)直器透鏡與光纖的距離D6而調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第四光纖輸入接頭513進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504。如此，在合光裝置的光纖輸出接頭504處便可以將氘燈501第一方向得到的紫外光和藍(lán)光光譜、氘燈501第二方向上得到的400nm藍(lán)光部分光譜、鎢燈508第一方向得到的紫外光、衰減的可見光和近紅外光和鎢燈508第二方向得到的近紅外光光譜疊加，以獲得包括紫外光、可見近光和紅外光的整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。用該寬帶光譜配合以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀進(jìn)行光譜測量時，在近紅外光處可以獲得比較高的信噪比。此外，當(dāng)增加整體光源強度(包括紫外光、可見光和近紅外光)時，在很大的動態(tài)范圍內(nèi)可見光部分不會對此類光譜儀飽和。

在本實施例中，光與光纖接頭的輸入或輸出耦合為直接耦合或用透鏡耦合。

實施例七

如圖11所示，本實施例中寬帶光譜光源包括氘燈501，短波通濾光片502，合光裝置的第一光纖輸入接頭503，合光裝置的光纖輸出接頭504，400nm帶通濾光片505，合光裝置的第二光纖輸入接頭507，鎢燈508，可見衰減濾光片509，合光裝置的第三光纖輸入接頭510，長波通濾光片511，合光裝置的第四光纖輸入接頭513，氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517。第一光纖輸入接頭503、合光裝置的第二光纖輸入接頭507、第三光纖輸入接頭509和第四光纖輸入接頭513構(gòu)成合光裝置，合光裝置可以是分叉或分劈式。第二光纖輸入接頭507和第四光纖輸入接頭513中設(shè)置不同芯徑的光纖。

氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514經(jīng)過短波通濾光片502后，其包含656.1nm尖峰譜的可見光被濾掉得到平緩的藍(lán)光與紫外光譜，即氘燈501第一方向產(chǎn)生的光514，該光經(jīng)第一光纖輸入接頭503耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，氘燈501第二方向產(chǎn)生的光515經(jīng)過400nm帶通濾光片505后產(chǎn)生400nm藍(lán)光部分光譜，該部分光經(jīng)不同直徑耦合光纖以及調(diào)節(jié)不同直徑耦合光纖的距離D7而調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第二光纖輸入接頭507進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第一方向產(chǎn)生的光516經(jīng)過可見衰減濾光片509后，其可見光部分被衰減以平衡其與該鎢燈508發(fā)出的紫外光和近紅外光的相對強度；當(dāng)增加整體光源強度包括紫外光、可見光和近紅外光的強度時，該可見光部分不會對以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀飽和；該衰減的可見光與紫外光和近紅外光經(jīng)第三光纖輸入接頭510耦合進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504，鎢燈508第二方向產(chǎn)生的光517經(jīng)過長波通濾光片511后，其中紫外光和見光被濾掉而得近紅外光譜，該部分光經(jīng)不同直徑耦合光纖以及調(diào)節(jié)不同直徑耦合光纖的距離D8而調(diào)節(jié)合適的光強后，經(jīng)第四光纖輸入接頭513進(jìn)入光纖，再進(jìn)入合光裝置的光纖輸出接頭504。如此，在合光裝置的光纖輸出接頭504處便可以利用組合多光譜的原理，將氘燈501第一方向得到的紫外光和藍(lán)光光譜、氘燈501第二方向上得到的400nm藍(lán)光部分光譜、鎢燈508第一方向得到的紫外光、衰減的可見光和近紅外光和鎢燈508第二方向得到的近紅外光光譜疊加，以獲得包括紫外光、可見近光和紅外光的整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。用該寬帶光譜配合以CCD或CMOS作為探測器的光譜儀進(jìn)行光譜測量時，在近紅外光處可以獲得比較高的信噪比。此外，當(dāng)增加整體光源強度(包括紫外光、可見光和近紅外光)時，在很大的動態(tài)范圍內(nèi)可見光部分不會對此類光譜儀飽和。采用近紅外光多耦合、可見光及紫外光光少耦合的方法，即鎢燈508的第二方向所用的光纖采用較大芯徑的光纖以平衡各部分的光強，以克服因為CCD或COMS在近紅外光處的響應(yīng)度低而引起的近紅外光部分相對較弱的缺陷。

在本實施例中，光與光纖接頭的輸入或輸出耦合為直接耦合或用透鏡耦合。

在本實用新型中，鎢燈508的輸出光強可以通過調(diào)節(jié)其驅(qū)動電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以改變第二光源電流而改變第二光源的第一方向上得到的紫外光光譜、可見光光譜與近紅外光光譜以及第二光源的第二方向得到的近紅外光譜的強度，從而使這兩段光譜強度與從第一光源獲得的平緩藍(lán)光與紫外光譜強度相匹配而得到整體平緩、寬帶而且近紅外光強度幾乎加倍的寬帶光譜。

氘燈、鎢燈508的光纖輸出接頭還可以分別設(shè)置有用于平衡光強的中性光衰減片。

在本實用新型中，采用近紅外光多耦合(如用較大芯徑光纖等)、可見光及紫外光光少耦合(如用較小芯徑光纖等)的方法，即鎢燈508第二方向所用的光纖采用較大芯徑的光纖以平衡各部分的光強。可以克服因為CCD或COMS在近紅外光處的響應(yīng)度低而引起的近紅外光部分相對較弱的缺陷。

鎢燈508可以為其它的包括紫外光、可見光與近紅外光的光源；如氘燈等。

當(dāng)然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。