專利名稱：低雜散光快速光譜儀及其測量方法
低雜散光快速光譜儀及其測量方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光譜輻射測試領(lǐng)域，具體涉及一種快速光譜儀及其測量方法。背景技術(shù)：
光譜儀用以測量光的光譜功率分布分布，被廣泛應(yīng)用于顏色測量、元素鑒定、化學 分析等領(lǐng)域。雜散光水平是光譜儀中的一個重要參數(shù)，所謂雜散光是指錯誤波長(非對 應(yīng)信號光波長)的光輻射照射在探測器象元上所產(chǎn)生的信號，這項參數(shù)對于光譜儀的所 有應(yīng)用都非常重要，尤其在下述情況時它對測量結(jié)果的影響更為突出被測樣品為線狀光譜發(fā)射或在被測波長范圍內(nèi)存在大量無輻射功率分布區(qū)域，如果 雜散光使儀器在空光譜輻射分布區(qū)域產(chǎn)生了非零響應(yīng)，測量結(jié)果就可以看作增加了白光;光譜輻射能量隨著波長變化較快時，周圍波長的近場雜散光干擾會對測量結(jié)果產(chǎn)生 較大影響；采用標準A光源對光譜儀定標，標準A光源在780mm處的能量是在380nm處的25倍之 多，故在定標中，雜散光將使儀器高估380nm處的響應(yīng)。通常雜散光有以下幾個主要來源周圍環(huán)境光輻射；光學元件缺陷所產(chǎn)生的散射光 或非光學元件產(chǎn)生的反射光；不同衍射級次間的重疊。細致精密的設(shè)計可以使雜散光降 低到合理的水平，例如采用密封結(jié)構(gòu)，光譜儀內(nèi)部涂黑或在準直鏡和光柵等光學元件前 設(shè)置光闌等。但是為了達到更高的精度，需要進一步的措施。最簡單的改進方法就是采 用帶通濾色片削減光譜成分，另外雙單色儀的方法可以達到更高的精度，而目前濾色片 和雙單色儀方法主要應(yīng)用于機械掃描型的光譜儀中，如何應(yīng)用在釆用陣列探測器的快速 光譜儀中似乎很困難，這也使得雜散光控制之一指標成為快速光譜儀的一個局限。目前在使用陣列探測器的快速光譜儀中減少雜散光的方法是在陣列探測器的某些象 元上使用長通濾光片，此種方法存在局限首先，僅在色散光的接收端使用濾光片并不 能有效阻止入射光束在光學平臺內(nèi)傳播時雜散光的產(chǎn)生；其次，長通濾光片雖在一定程 度上限制了高次衍射光，但是對于諸如標準A光源那樣在短波部分能量較弱、長波部分較 強的光譜分布'，長波部分的雜散光會對短波長部分的測量帶來很大的誤差，從而影響定 標或者測量結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種低雜散光快速光譜儀，可以 相對傳統(tǒng)機械掃描方法較快速的測量樣品的光譜功率分布；并且可以通過軟件修正實現(xiàn) 同一類被測樣品快速精確測量的目的。本發(fā)明的另一個目的是提供一種快速并精確測量樣品的光譜功率分布的低雜散光快 速光譜儀的測量方法。低雜散光快速光譜儀為了達到上述的第一個目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種低雜散光快速光譜儀，包括光信號采集裝置和光學平臺，光學平臺是一個腔體， 光學平臺內(nèi)包括入射狹縫，色散元件，光學聚焦系統(tǒng)和陣列探測器以及光電控制和調(diào)節(jié) 處理系統(tǒng)，其特征在于包括帶通色輪和帶通色輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，帶通色輪的同一半徑 圓周上均布一組帶通濾色片和一個無任何濾色片的通孔。光信號采集裝置把采集到的光 信號通過一個入射狹縫傳送到所述的低雜散光快速光譜儀的光學平臺內(nèi)部，帶通色輪設(shè) 置在光信號采集裝置和色散元件之間，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，帶通色輪可以旋轉(zhuǎn)并把相應(yīng) 的帶通濾色片或通孔切入光信號采集裝置與色散元件之間的光束中，經(jīng)過通孔或帶通濾 色片后的入射光束進一步入射到色散元件，所述的色散元件對所述的入射光束分光，并 通過光學聚焦系統(tǒng)把色散光譜的像投射到一塊陣列探測器上。上述的一組帶通濾色片中有二片到二十片之間任意數(shù)量的帶通濾色片，上述帶通濾 色片的導(dǎo)通波段首尾交疊，且覆蓋整個待測波長范圍。上述的帶通色輪上包括一個完全不透光的起快門作用的盲孔，盲孔的位置與上述帶 通濾色片或通孔的位置相當，轉(zhuǎn)動帶通色輪能把盲孔切入入射光束中。當盲孔工作時， 入射光束不能進入色散元件，探測器不工作。上述的帶通色輪上還包括中性減光片，中性減光片的位置與上述帶通濾色片或通孔 的位置相當，轉(zhuǎn)動帶通色輪能把中性減光片切入入射光束中。上述的減光片也可以位于 帶通色輪與色散元件之間或帶通色輪與入射狹縫之間的光路中，設(shè)置減光片輪盤及其旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，減光片輪盤的同一半徑圓周上均布若干中性減光片和一個通孔；旋轉(zhuǎn)減光 片輪盤能把相應(yīng)的中性減光片或通孔切入光路。當中性減光片工作時，入射光束的光強被減弱，中性減光片可以用來提高快速光譜 儀的測量動態(tài)范圍。中性減光片的透射率仍然具有光譜選擇性的。使用中性減光片需要對所述的低雜散光快速光譜儀定標。上述的低雜散光快速光譜儀中，在所述陣列探測器的前方設(shè)置線性可變?yōu)V色器，所 述的線性可變?yōu)V色器是一組長通或短通或帶通濾色片，用來減少雜散光以及高次衍射光 的干擾。上述的帶通色輪和減光片輪盤的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置是帶減速裝置或不帶減速裝置的步進 電機，伺服電機或直流電機。上述的色散元件是光柵或棱鏡，所述的光柵是平面衍射光柵或帶平面場修正的凹面 衍射光柵，根據(jù)光柵上的凹槽形成方式的不同，所述的光柵是全息光柵和刻劃光柵。帶 平面場修正的凹面衍射光柵可以充當光學聚焦系統(tǒng)，同時實現(xiàn)分光和光學聚焦兩種功能。上述的陣列探測器為電荷耦合器件，光電二極管陣列，CMOS線性成像探測器， InGaAs陣列成像探測器。上述的低雜散光快速光譜儀的光學平臺內(nèi)入射狹縫與色散元件之間的光路上包括光 學反射鏡，入射光束經(jīng)過光學反射鏡被反射到色散元件。上述的低雜散光快速光譜儀的光學平臺內(nèi)也可以包括準直裝置，準直裝置位于入射 狹縫與色散元件之間的光路上，發(fā)散的入射光束經(jīng)過準直裝置會聚為平行光束，在入射 到光柵上被分光。上述的低雜散光快速光譜儀的光學平臺中可以包括探測器鍍膜，用以增強陣列探測 器在紫外或者其它波段的靈敏度。上述的低雜散光快速光譜儀的光學平臺中可以包括用于消二級或三級光的長通濾色片。上述的微處理器可以單獨實現(xiàn)儀器的控制和信號的處理以及測量結(jié)果的輸出，也可 以與電腦電連接，并與其進行數(shù)據(jù)交換，由電腦完成相應(yīng)功能。本低雜散光快速光譜儀的測量范圍為380nm 780nm的可見光波段，或紫外-可見-近 紅外波段。低雜散光快速光譜儀的測量方法為了達到上述的第二個目的，本發(fā)明的技術(shù)特征包括下述步驟逐個波段精確測待測樣品待測樣品的入射光束先經(jīng)過帶通濾色片，相應(yīng)導(dǎo)通波段 的入射光束被分光和接收，整個待測波長范圍的入射光束的光譜測量是通過逐個掃描所 述的帶通濾色片來實現(xiàn)的；在第i個帶通濾色片下典型樣品的光譜功率分布為尸'(義)=C'(義) M'(義)m^;0為光譜儀在第i個帶通濾色片下在該波長上對待測樣品的響應(yīng)，C'(義)為標準光源在第i個帶通濾色片下的定標系數(shù)，逐段精測時對所述低雜散光快速光譜儀的定標也是使用標準光源逐段定標的，標準光源在第i個帶通濾色片下的定標系數(shù)為c'(;i卜s(A)/M!(A)，其中s(x)為已知標準光源的光譜功率分布，Mj(;i)為第i個帶通濾色片下光譜儀對標準a光源的響應(yīng)，合并尸'(》，導(dǎo)出典型樣品在整個待測波長范圍內(nèi)的光譜功率分布。 為了達到上述的第二個目的，本發(fā)明的技術(shù)特征還可以包括下述內(nèi)容-(a) 逐段精測典型樣品典型樣品的入射光束先經(jīng)過帶通濾色片，相應(yīng)導(dǎo)通波段的入射光束被分光和接收，整個待測波長范圍的入射光束的光譜測量是通過逐個掃描所述的帶通濾色片來實現(xiàn)的；在第i個帶通濾色片下典型樣品的光譜功率分布為戶/G) = C'M/其中M,'(》為光譜儀在第i個帶通濾色片下對典型樣品的響應(yīng)，C'(A)為標準光源在第i個帶通濾色片下的定標系數(shù)，逐段精測時對所述低雜散光快 速光譜儀的定標也是使用標準光源逐段定標的，標準光源在第i個帶通濾色片下的定標系數(shù)為c'(;0-s(;i)/M:(;0，其中s(x)為已知標準光源的光譜功率分布，M!(;O為第i個帶通濾色片(6-1 )下光譜儀對標準a光源的響應(yīng)；合并《(;0 ，導(dǎo)出典型樣品在整個待測波長范圍內(nèi)的光譜功率分布p,(;0 ，(b) 全譜快測典型樣品典型樣品的入射光束不經(jīng)過帶通濾色片(6-l)，整個待測波長范圍的入射光束同時被分光和接收；全譜快測典型樣品的光譜功率分布為^ (;0=cQ W. m， W ，M,o(;i)為不經(jīng)過帶通濾色片時光譜儀在該波長上對待測樣品的響應(yīng)，co(^為標準在光源在快速條件下的定標系數(shù)，全譜快測時對所述低雜散光快速光譜 儀的定標是標準光源在相同的測量條件下全譜段范圍內(nèi)的定標，定標系數(shù)為 cfl(;i)=s(A)/MM"， M:(;i)為光譜儀的響應(yīng)。(C)求出雜散光修正因子用對比法計算雜散光修正因子， 典型樣品的雜散光修正因子為=，p(;0和pQ(;0分別為逐段精測和全譜快測兩種情況下典型樣品的光譜功率分布；(d)全譜快速精測在與(b)相同測量條件下，全譜快測與典型樣品具有類似光 譜特征的同類樣品，并用雜散光修正因子修正測量結(jié)果；同類樣品經(jīng)雜散光修正因子修正后的值為尸 (;1)=<(;1).《(;1)，p' (a)為全譜快測同類樣品的光譜功率分布，A(2)為經(jīng)雜散光修正因子修正后同類樣品的精確光譜功率分布值。 上述用對比法計算雜散光修正因子并修正同類樣品的方法可以用來修正顏色或其它 有光譜功率分布分布推導(dǎo)出的量值，即在逐段精測和全譜快測兩種情況下測量并得到典 型樣品的相應(yīng)參數(shù)，并用上述對比法計算出所述參數(shù)的修正因子，對于同類樣品，可在 全譜快測后得到對應(yīng)的參數(shù)，使用上述的修正因子對結(jié)果修正，就可得到全譜快速精測的測量值。例如CIE 1931色品坐標(x,y)，根據(jù)在逐段精測和全譜快測兩種情形下典型樣品的光譜功率分布分布i^(義)和S(;t)分別計算出色品坐標(^，討)和(:c,，y,)，色品坐標修正因子可表示為^=^， ^,=4，修正因子Kx和Ky乘以通過全譜快測計算出來的A 少，同類樣品的色品坐標(4,^)得到同類樣品8的全譜快速精測的色品坐標",^,,)。上述的低雜散光快速光譜儀在逐段精測時，利用帶通濾色片先將入射光束的波段范圍大大縮小，有效地減少遠場的雜散光干擾，提高測量精度；通過這種方法，快速光譜 儀從一次掃描快速測量整個波段范圍內(nèi)的光譜變?yōu)槎啻螠y量逐步掃描帶通波段，測量速 度下降，但相比傳統(tǒng)機械掃描式光譜儀，速度仍然要快，且與沒有加帶通濾色片組的傳 統(tǒng)機械掃描式光譜儀相比，所述低雜散光快速光譜儀的雜散光可能更低。這種逐段精測 的方法特別適合于實驗室使用。上述的低雜散光快速光譜儀及其測量方法特別適用于連續(xù)測量同一類具有相似光譜 特性的樣品。如上所述，逐段精測的方法，雖然精度較高，但是測量速度大大降低，在 生產(chǎn)線或質(zhì)檢等方面，這種方法會受到限制?？紤]到對于同一類具有類似的光譜功率分布，因此使用同一快速光譜儀，它們的雜散光千擾也是類似的，利用這一原理，我們可 以先在加一組帶通濾色片的條件下相對慢速測量某一個待測樣品，并計算出這一類樣品 在本快速光譜儀下的雜散光修正因子。對于以后的同一類樣品，只要在無濾色片的通孔 下通過一次快速掃描測量，然后利用軟件修正測量結(jié)果，即可得到該同類樣品的低雜散 光測量結(jié)果。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于克服了快速光譜儀在雜散光方面的局限性。 通過帶通濾色片組的方法有效降低雜散光干擾；對同一類具有相^(光譜功率分布的樣品， 可以通過逐段精測和全譜快測兩種方法分別測量一個典型樣品，求出雜散光修正因子， 其他同類樣品只要一次全譜快測，用軟件對測量結(jié)果修正就可得到全譜精測的結(jié)果，測 量快速而準確。
附圖l為該發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2為一種帶通色輪的示意圖。
具體實施方式如圖1所示，本發(fā)明的低雜散光快速光譜儀，包括光信號采集裝置1和光學平臺2，光 信號采集裝置1把采集到的光信號通過一個入射狹縫3傳送到光譜儀內(nèi)部，在所述光譜儀 內(nèi)部設(shè)置一個帶通色輪6，帶通色輪6如圖2所示，帶通色輪6上有一組帶通濾色片6-l， 一 個通孔6-2， 一個盲孔6-3和一個中性減光片6-4，在驅(qū)動電機9的帶動下，所述的帶通色輪 6轉(zhuǎn)動，把相應(yīng)的帶通濾色片6-l、通孔6-2、盲孔6-3或中性減光片6-4轉(zhuǎn)至待測入射光束 中，盲孔6-3工作時，入射光束不能到達色散元件4，陣列探測器5不工作，入射光束經(jīng)過 通孔6-2、濾色片6-l或中性減光片6-4后進一步入射到色散元件4，所述的色散元件4把所 述的入射光束色散，并通過光學聚焦系統(tǒng)7把色散光譜的像投射到一塊陣列探測器5上， 陣列探測器5前設(shè)置有一組長通濾色片組成的線性可變?yōu)V色器8。所述的低雜散光快速光 譜儀內(nèi)部還包括一個利用現(xiàn)有技術(shù)而設(shè)計制作的微處理器和外圍電路，用于控制光譜儀 的工作狀態(tài)和帶通色輪6的轉(zhuǎn)動并且調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換和傳輸陣列的探測信號。所述的低雜散光 快速光譜儀還包括與之配套的軟件，用于處理和分析測量結(jié)果。圖例中所述的色散元件4 是一塊帶平面場修正的凹面衍射光柵，該凹面衍射光柵兼容了光學聚焦系統(tǒng)7的功能，直 接把不同波長的單色光投射到陣列探測器5的象元上，所述的帶通色輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置是 步進電機，所述的陣列探測器5是電荷耦合器件CCD，在同一個快速光譜儀內(nèi)不同位置的CCD象素對應(yīng)不同波長單色光的光電轉(zhuǎn)換，所述的微處理器與電腦相連，且數(shù)據(jù)通訊接 口為USB數(shù)據(jù)通訊口。本實施例所述的一組帶通濾色片6-l中有五片帶通濾色片6-l，帶通濾色片6-l的導(dǎo)通 波段首尾交疊，且覆蓋整個待測波長范圍。入射光束經(jīng)過某一個帶通濾色片6-l后，成為 對應(yīng)的窄譜段的光束入射到衍射光柵4分光；入射光束經(jīng)過通孔6-2光譜輻射功率保持不 變；而入射光束經(jīng)過中性減光片6-4后光譜輻射功率整體降低，但中性減光片的透射率仍 有光譜選擇性。使用該低雜散光光譜儀可以在三種情況下對樣品測量，即逐段精測單個樣品，全譜 快測單個樣品和全譜快速精測一類具有相似光譜功率分布分布的樣品。對所述光譜儀的定標也包括兩種情況標準A光源逐段定標，標準A光源在全譜段范圍內(nèi)定標。標準A光源逐段定標時在第i個帶通濾色片6-i下的定標系數(shù)為c'W-s(;0/M^;0，其中S(X)為已知標準光源的光譜功率分布，M^;i)為第i個帶通濾色片6-1下光譜儀對標準A光源在該波長上的響應(yīng)；標準A光源全譜段范圍內(nèi)的定標系數(shù)為c。(;i)-s(;L)/M，(;0， M:(;i)為光譜 儀在該波長上的響應(yīng)。在本實施例中標準A光源全譜段范圍內(nèi)的定標包括入射光束經(jīng)過通孔6-2和中性減光片6-4兩種情況。使用本低雜散光快速光譜儀逐段精測單個樣品的方法是入射光束先經(jīng)過帶通濾色 片6-l，相應(yīng)導(dǎo)通波段的入射光束被分光和接收，整個待測波長范圍的入射光束的光譜測 量是通過逐個掃描所述的帶通濾色片6-l來實現(xiàn)的。在第i個帶通濾色片6-l下典型樣品的光譜功率分布為F = C'(斗M' W ，其中C'(義)為標準光源在第i個帶通濾色片6-l下的定標系數(shù)，M'(;i)為光譜儀在第i個帶通濾色片6-i下在該波長上的響應(yīng)，合并尸'(;O，導(dǎo) 出典型樣品在整個待測波長范圍內(nèi)較的光譜功率分布p(;O。使用本低雜散光快速光譜儀全譜快測單個樣品的方法是入射光束經(jīng)過通孔6-2或中 性減光片6-3，整個待測波長范圍的入射光束同時被分光和接收，全譜快測典型樣品的光譜功率分布為,W=c°W M°(A) ， cflW為標準A光源在在通孔或減光片下的定標系 數(shù)，m° (;i)為快速條件下光譜儀在該波長上對待測樣品的響應(yīng)；使用本低雜散光快速光譜儀的測量方法包括 (a)逐段精測典型樣品按上述逐段精測單個樣品的方法測量典型樣品的光譜功率分布，得到i^A);(b) 全譜快測典型樣品按上述全譜快測單個樣品的方法測量典型樣品的光譜功率分布，得到^(;0;(c) 求出雜散光修正因子用對比法計算雜散光修正因子，典型樣品在某一波長 的雜散光修正因子為= ^ ;(d) 全譜快速精測在與(b)相同測量條件下，全譜快測與典型樣品具有類似光 譜特性的同類樣品，并用雜散光修正因子修正測量結(jié)果，同類樣品在某一波長下經(jīng)雜散光修正因子修正后的值為戶 (;0=戶 °(;01(力，尸 °^0為全譜快測同類樣品的光譜功率分 布，尸 (/0為經(jīng)雜散光修正因子修正后同類樣品的精確光譜功率分布。
權(quán)利要求
1.一種低雜散光快速光譜儀，包括光信號采集裝置(1)和光學平臺(2)，光學平臺(2)內(nèi)包括入射狹縫(3)，色散元件(4)，光學聚焦系統(tǒng)(7)，陣列探測器(5)以及光電控制和調(diào)節(jié)處理系統(tǒng)，其特征在于在光信號采集裝置(1)和色散元件(4)之間設(shè)置有帶通色輪(6)，帶通色輪(6)的同一半徑圓周上均布一組帶通濾色片(6-1)和無任何濾色片的通孔(6-2)；所述帶通色輪(6)與能把帶通色輪(6)上的帶通濾色片(6-1)或通孔(6-2)切入光信號采集裝置(1)和色散元件(4)之間入射光束中位置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(9)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低雜散光快速光譜儀，其特征在于所述的一組帶通濾 色片(6-l)的導(dǎo)通波段首尾交疊，且覆蓋整個待測波長范圍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低雜散光快速光譜儀，其特征在于所述的帶通色 輪(6)的帶通濾色片的位置上設(shè)有一個完全不透光的起快門作用的盲孔(6-3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低雜散光快速光譜儀，其特征在于所述的帶通 色輪(6)的帶通濾色片的位置上設(shè)有一中性減光片(6-4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低雜散光快速光譜儀，其特征在于在所述的光 學平臺(2)內(nèi)的帶通色輪(6)與色散元件(4)之間或帶通色輪(6)與入射狹縫(3)之間設(shè) 置有減光片輪盤，減光片輪盤的同一半徑圓周上均布一組中性減光片和一個通孔， 減光片輪盤與能把減光片輪盤上的中性減光片或通孔切入帶通色輪(6)和色散元件 (4)之間或入射狹縫(3)與帶通色輪(6)之間的光路中位置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低雜散光快速光譜儀，其特征在于在光學平臺 (2)的入射狹縫(3)與色散元件(4)之間的光路上，設(shè)有用于反射入射光束的光學反射 鏡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低雜散光快速光譜儀，其特征在于所述的光學 平臺(2)內(nèi)位于入射狹縫(3)與色散元件(4)之間的光路上，設(shè)有把入射光束的發(fā)散光 會聚為平行光束的準直裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低雜散光快速光譜儀，其特征在于在所述陣列 探測器(5)的前方設(shè)置線性可變?yōu)V色器(8)。
9. 一種權(quán)利要求l所述的低雜散光快速光譜儀的測量方法， 其特征在于包括下述步驟(a)逐段精測典型樣品典型樣品的入射光束先經(jīng)過帶通濾色片(6-l)，相應(yīng)導(dǎo)通波段的入射光束被分光和接收，整個待測波長范圍的入射光束的光譜測量 是通過逐個掃描所述的帶通濾色片(6-l)來實現(xiàn)的；在第i個帶通濾色片(6-i)下典型樣品的光譜功率分布為尸/(義)=c'(;i).M,'(;i) 其中e'^)為標準光源在第i個帶通濾色片(6-i)下的定標系數(shù)，M('(^為光譜儀在第i個帶通濾色片(6-1)下在該波長上對典型樣品的響應(yīng)，合并《(;0 ，導(dǎo)出典型樣品在整個待測波長范圍內(nèi)的光譜功率分布《(;0;(b)全譜快測典型樣品典型樣品的入射光束不經(jīng)過帶通濾色片(6-l)，整 個待測波長范圍的入射光束同時被分光和接收；全譜快測典型樣品的光譜功率分布為< W = CQ M,Q W ，e。")為標準在光源在快速條件下的定標系數(shù)，M'o(^為快速條件下光譜儀在該波長上對待測樣品的響應(yīng)； (C)求出雜散光修正因子用對比法計算雜散光修正因子，典型樣品的雜散光修正因子為=^ ，p(;i)和p1;0分別為逐段精測和全譜快測兩種情況下典型樣品的光譜功率分布；(d)全譜快速精測在與(b)相同測量條件下，全譜快測與典型樣品具有 類似光譜特征的同類樣品，并用雜散光修正因子修正測量結(jié)果；同類樣品經(jīng)雜散光修正因子修正后的值為A(;i^W(;i).《(;0，p"° (A)為全譜快測同類樣品的光譜功率分布，p" (A)為經(jīng)雜散光修正因子修正后同類樣品的精確光譜功率分布值。 io. —種權(quán)利要求i所述的低雜散光快速光譜儀的測量方法，其特征在于包括下述內(nèi)容逐個波段精確測待測樣品待測樣品的入射光束先經(jīng)過帶通濾色片(6-l)，相應(yīng)導(dǎo)通波段的入射光束被分光和接收，整個待測波長范圍的入射光束的光譜測量是通過逐個掃描所述的帶通濾色片(6-l)來實現(xiàn)的；在第i個帶通濾色片(6-l)下典型樣品的光譜功率分布為尸'(A) = C' (A》M'(義)，其中C'(A)為標準光源在第i個帶通濾色片(6-l)下的定標系數(shù)，A/'(;0為光譜儀在第i個帶通濾色片(6-l)下在該波長上對待測樣品的響應(yīng)，合并尸'(義)，導(dǎo)出典型樣品在整個待測波長范圍內(nèi)的光譜功率分布戶(;i)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低雜散光快速光譜儀及其測量方法，光譜儀包括光信號采集機構(gòu)和光學平臺，其特征在于光學平臺內(nèi)包括帶通色輪，帶通色輪上設(shè)置一組帶通濾色片和通孔，入射光線經(jīng)帶通濾色片或通孔后在到達色散元件進行分光并最后被陣列探測器接收。通過帶通色輪轉(zhuǎn)動，入射光束逐個掃描帶通濾色片，逐段精測被測樣品的光譜儀相應(yīng)響應(yīng)函數(shù)。測量具有相類似光譜特征的同類樣品時，先逐段精測和經(jīng)過通孔全譜快測典型樣品，利用兩次測量結(jié)果計算出雜散光修正因子，對同類樣品全譜快測并用雜散光修正因子修正就可實現(xiàn)快速精測。本發(fā)明有效地降低了快速光譜儀的測量雜散光，可快速精確地測量具有相類似光譜特征的一類樣品的光譜曲線和相關(guān)的光色參數(shù)。
文檔編號G01J3/12GK101324468SQ20071006932
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者倩 李, 潘建根 申請人:杭州遠方光電信息有限公司