本發(fā)明涉及光譜測試,尤其涉及一種用于光纖通信系統(tǒng)的光譜分析儀。
背景技術(shù):
1、二十世紀(jì)光電子技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,它廣泛應(yīng)用于光纖通信、光信息處理、光纖傳感等各個領(lǐng)域。隨著技術(shù)的提高,市場對各類光電器件的需求與日俱增,而光電器件的發(fā)射光譜特性和光波的傳輸特性是各類器件的主要參數(shù)之一,它決定著器件的使用質(zhì)量。測試這些特性的理想儀器就是光譜分析儀。光譜儀器的基本特性主要體現(xiàn)在工作光譜區(qū)、色散率、分辨率、光強(qiáng)度以及工作效率等方面。
2、光譜儀分光原理主要是采用光柵分光和干涉分光兩種,但更多的是采用光柵分光。采用光柵作為分光元件其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,通常由光柵、成像元件、探測器組成。但以光柵作為分光元件有進(jìn)光量小、光能利用率低、光譜重疊等缺點(diǎn),必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加以充分考慮并設(shè)法克服。若采用干涉分光的辦法便可以較好地解決光柵分光的缺點(diǎn),然而卻會增加系統(tǒng)的復(fù)雜度,使研制難度加大,成本提高?,F(xiàn)有商品化的光譜儀,由于分辨率不高在一定程度上限制了其在一些檢測領(lǐng)域的發(fā)展。只有更加優(yōu)化的光學(xué)結(jié)構(gòu)才能使微型光譜儀的光譜分辨率得到進(jìn)一步的提高。
3、光譜儀的小型化,已經(jīng)成為光譜儀器未來發(fā)展的重要趨勢之一。對采用光纖傳導(dǎo)信號光的小型光纖光譜儀的研究可以拓展光譜儀的應(yīng)用范圍,使之能更靈活方便的使用在不同的環(huán)境下。微型光譜分析儀的研制,為分析領(lǐng)域提供更有效的工具,為專用小型儀器的研制開辟新的制造途徑具有重大的科學(xué)技術(shù)意義和巨大的市場潛力。
4、光學(xué)系統(tǒng)是微小型光譜儀的核心部分,光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響了微小型光譜儀的性能,而像差是衡量一個光學(xué)系統(tǒng)好壞的重要依據(jù)。像差越大,光學(xué)系統(tǒng)的成像能力越差。
5、現(xiàn)有技術(shù)問題及思考:
6、1.光譜范圍窄,光譜分辨率低的技術(shù)問題。
7、2.檢測效率低的技術(shù)問題。
8、3.雜光、偏振光對衍射效率影響的技術(shù)問題。
9、4.光譜儀小型化的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種用于光纖通信系統(tǒng)的光譜分析儀,解決光譜分辨率較低的技術(shù)問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案在于如下方面:
3、一種用于光纖通信系統(tǒng)的光譜分析儀包括第一準(zhǔn)直鏡、第一反射鏡、空間光調(diào)制器、第二反射鏡、第一聚焦鏡、第三反射鏡、狹縫、第四反射鏡、第二準(zhǔn)直鏡、波片、第二聚焦鏡和探測器,光譜線依次經(jīng)過所述第一準(zhǔn)直鏡、第一反射鏡、空間光調(diào)制器、第二反射鏡、第一聚焦鏡、第三反射鏡、狹縫、第四反射鏡、第二準(zhǔn)直鏡、波片、第二反射鏡、空間光調(diào)制器、第一反射鏡、第二聚焦鏡和探測器形成測試的光路,光譜線依次經(jīng)所述第一反射鏡、空間光調(diào)制器和第二反射鏡并實(shí)現(xiàn)一次色散,光譜線依次經(jīng)所述第二反射鏡、空間光調(diào)制器和第一反射鏡并實(shí)現(xiàn)二次色散。
4、進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述第一反射鏡固定在空間光調(diào)制器一側(cè)的上方,所述第二反射鏡固定在空間光調(diào)制器另一側(cè)的上方,所述第一準(zhǔn)直鏡和第二聚焦鏡固定在第一反射鏡的下方,所述探測器固定在第二聚焦鏡的下方,所述第一聚焦鏡和第二準(zhǔn)直鏡固定在第二反射鏡的下方,所述第三反射鏡固定在第一聚焦鏡的下方,所述第四反射鏡固定在第二準(zhǔn)直鏡的下方,所述狹縫固定在第三反射鏡與第四反射鏡之間,所述波片固定在第二反射鏡與第二準(zhǔn)直鏡之間,形成m型的結(jié)構(gòu)。
5、進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述第一準(zhǔn)直鏡、第一聚焦鏡、第二準(zhǔn)直鏡、第二聚焦鏡均為雙膠合透鏡。
6、進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述波片為二分之一波片。
7、進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述探測器為砷化銦鎵ingaas制成的探測器。
8、采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
9、第一,一種用于光纖通信系統(tǒng)的光譜分析儀包括第一準(zhǔn)直鏡、第一反射鏡、空間光調(diào)制器、第二反射鏡、第一聚焦鏡、第三反射鏡、狹縫、第四反射鏡、第二準(zhǔn)直鏡、波片、第二聚焦鏡和探測器,光譜線依次經(jīng)過所述第一準(zhǔn)直鏡、第一反射鏡、空間光調(diào)制器、第二反射鏡、第一聚焦鏡、第三反射鏡、狹縫、第四反射鏡、第二準(zhǔn)直鏡、波片、第二反射鏡、空間光調(diào)制器、第一反射鏡、第二聚焦鏡和探測器形成測試的光路,光譜線依次經(jīng)所述第一反射鏡、空間光調(diào)制器和第二反射鏡并實(shí)現(xiàn)一次色散,光譜線依次經(jīng)所述第二反射鏡、空間光調(diào)制器和第一反射鏡并實(shí)現(xiàn)二次色散。其通過二次色散使得光譜分析儀能夠獲得更高的光譜分辨率,通過空間光調(diào)制器提升了檢測效率。
10、第二,所述第一反射鏡固定在空間光調(diào)制器一側(cè)的上方,所述第二反射鏡固定在空間光調(diào)制器另一側(cè)的上方,所述第一準(zhǔn)直鏡和第二聚焦鏡固定在第一反射鏡的下方,所述探測器固定在第二聚焦鏡的下方,所述第一聚焦鏡和第二準(zhǔn)直鏡固定在第二反射鏡的下方,所述第三反射鏡固定在第一聚焦鏡的下方,所述第四反射鏡固定在第二準(zhǔn)直鏡的下方,所述狹縫固定在第三反射鏡與第四反射鏡之間,所述波片固定在第二反射鏡與第二準(zhǔn)直鏡之間,形成m型的結(jié)構(gòu)。采用m型的結(jié)構(gòu),使得結(jié)構(gòu)簡單緊湊,實(shí)現(xiàn)了儀器的小型化。
11、第三,所述第一準(zhǔn)直鏡、第一聚焦鏡、第二準(zhǔn)直鏡、第二聚焦鏡均為雙膠合透鏡,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直擴(kuò)束,把色散系統(tǒng)分開的不同波長的光束聚焦在探測器上。
12、第四,所述波片為二分之一波片,消除偏振對衍射效率的影響。
13、詳見具體實(shí)施方式部分描述。
1.一種用于光纖通信系統(tǒng)的光譜分析儀,其特征在于:包括第一準(zhǔn)直鏡(2)、第一反射鏡(3)、空間光調(diào)制器(4)、第二反射鏡(5)、第一聚焦鏡(6)、第三反射鏡(7)、狹縫(8)、第四反射鏡(9)、第二準(zhǔn)直鏡(10)、波片(11)、第二聚焦鏡(12)和探測器(13),光譜線依次經(jīng)過所述第一準(zhǔn)直鏡(2)、第一反射鏡(3)、空間光調(diào)制器(4)、第二反射鏡(5)、第一聚焦鏡(6)、第三反射鏡(7)、狹縫(8)、第四反射鏡(9)、第二準(zhǔn)直鏡(10)、波片(11)、第二反射鏡(5)、空間光調(diào)制器(4)、第一反射鏡(3)、第二聚焦鏡(12)和探測器(13)形成測試的光路,光譜線依次經(jīng)所述第一反射鏡(3)、空間光調(diào)制器(4)和第二反射鏡(5)并實(shí)現(xiàn)一次色散,光譜線依次經(jīng)所述第二反射鏡(5)、空間光調(diào)制器(4)和第一反射鏡(3)并實(shí)現(xiàn)二次色散。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光纖通信系統(tǒng)的光譜分析儀,其特征在于:所述第一反射鏡(3)固定在空間光調(diào)制器(4)一側(cè)的上方,所述第二反射鏡(5)固定在空間光調(diào)制器(4)另一側(cè)的上方,所述第一準(zhǔn)直鏡(2)和第二聚焦鏡(12)固定在第一反射鏡(3)的下方,所述探測器(13)固定在第二聚焦鏡(12)的下方,所述第一聚焦鏡(6)和第二準(zhǔn)直鏡(10)固定在第二反射鏡(5)的下方,所述第三反射鏡(7)固定在第一聚焦鏡(6)的下方,所述第四反射鏡(9)固定在第二準(zhǔn)直鏡(10)的下方,所述狹縫(8)固定在第三反射鏡(7)與第四反射鏡(9)之間,所述波片(11)固定在第二反射鏡(5)與第二準(zhǔn)直鏡(10)之間,形成m型的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光纖通信系統(tǒng)的光譜分析儀,其特征在于:所述第一準(zhǔn)直鏡(2)、第一聚焦鏡(6)、第二準(zhǔn)直鏡(10)、第二聚焦鏡(12)均為雙膠合透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光纖通信系統(tǒng)的光譜分析儀,其特征在于:所述波片(11)為二分之一波片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光纖通信系統(tǒng)的光譜分析儀,其特征在于:所述探測器(13)為砷化銦鎵ingaas制成的探測器。