專利名稱：多光柵轉(zhuǎn)臺、單色儀和光譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多光柵轉(zhuǎn)臺、單色儀和光譜儀。
背景技術(shù)：
單色儀或光譜儀是常用的物理學儀器，可以用來產(chǎn)生單色光或進行光譜分析。其常用的分光元件是光柵，光柵轉(zhuǎn)臺是承載光柵的裝置，是單色儀或光譜儀的核心部件?，F(xiàn)有的光柵轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)向多為逆時針方向旋轉(zhuǎn)，即朝向出射狹縫的方向，這有兩個缺點一是多次衍射較多；二是光柵利用面積小。現(xiàn)有技術(shù)中一種常用的光柵轉(zhuǎn)臺為單光柵共軸型。此類型的光柵轉(zhuǎn)臺軸線與光柵刻劃面處于同一個平面內(nèi)。圖1是一個此類型的光柵轉(zhuǎn)臺的俯視示意圖。圖1中虛線圓圈表示一個轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺下面有電機和轉(zhuǎn)動機構(gòu)，在轉(zhuǎn)臺平面的大概中央位置垂直的固定一個光柵，這樣當轉(zhuǎn)臺繞著垂直于其臺面的中心軸旋轉(zhuǎn)時，就帶動光柵一起轉(zhuǎn)動，圖1中方框代表光柵，實線方框所處的位置表示光柵的初始位置，虛線方框所處的位置表示光柵轉(zhuǎn)動后的位置。圖1中兩條點劃線所限定的斜線區(qū)域表示入射的光束范圍。從圖1可以看出，在光柵轉(zhuǎn)動前和轉(zhuǎn)動后的兩種狀態(tài)下，入射的光能量基本都落在光柵刻劃面內(nèi)，光能量浪費較少。最早的單色儀或光譜儀采用這種單光柵共軸型轉(zhuǎn)臺，這種單光柵共軸型轉(zhuǎn)臺被長時間廣泛應(yīng)用，目前國內(nèi)外的單光柵單色儀大多都采取這樣的光柵轉(zhuǎn)臺形式。但是，這種單光柵共軸型的光柵轉(zhuǎn)臺的缺點是由于只能放置一塊光柵，因而光譜范圍小，應(yīng)用范圍窄?，F(xiàn)有技術(shù)中還有一種常用的光柵轉(zhuǎn)臺為逆時針旋轉(zhuǎn)多光柵離軸型。這種類型的轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動軸線不是與光柵刻劃面處于同一個平面內(nèi)，而是在光柵刻劃面以外，與光柵刻劃面有一定的距離，且轉(zhuǎn)動軸線一般是與光柵刻劃面平行的。圖2是一個此類型多光柵轉(zhuǎn)臺的俯視示意圖，虛線圓圈表示一個轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺是繞著垂直于其臺面的、位于圓心位置的轉(zhuǎn)軸能夠旋轉(zhuǎn)的，轉(zhuǎn)臺下面有電機和轉(zhuǎn)動機構(gòu)，在轉(zhuǎn)臺平面上垂直地固定三個光柵，且每個光柵是相對于轉(zhuǎn)軸左右對稱的，這樣當轉(zhuǎn)臺繞著垂直于其臺面的圓心轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，就帶動光柵一起轉(zhuǎn)動，圖2中方框代表光柵，實線方框所處的位置表示光柵的初始位置，虛線方框所處的位置表示光柵轉(zhuǎn)動后的位置。圖2中兩條點劃線所限定的斜線區(qū)域表示入射的光束范圍。 從圖2可以看出，由于這種結(jié)構(gòu)可以在同一個光柵臺上同時放置多塊光柵，從而擴大了整臺儀器的光譜范圍而得到廣泛應(yīng)用。但是，這種逆時針旋轉(zhuǎn)多光柵離軸型的光柵轉(zhuǎn)臺的不足是在實際應(yīng)用中隨著光柵的轉(zhuǎn)動，光束的有效應(yīng)用口徑變小，光柵部分刻劃面在轉(zhuǎn)動以后就接受不到全部的入射光束而造成大量的光束浪費，儀器輸出的有效能量也因此大大減少，不能被應(yīng)用的光束又使儀器的雜散光增大，降低儀器的整體性能。如圖2所示，當光柵旋轉(zhuǎn)到終止位置時，S區(qū)為光柵未應(yīng)用區(qū)，Q區(qū)為光束未應(yīng)用區(qū)，L區(qū)為光束實際應(yīng)用區(qū)
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型實施例提供一種多光柵轉(zhuǎn)臺，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中光束浪費和雜光大的不足，該多光柵轉(zhuǎn)臺包括旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)向為順時針方向；多個光柵，所述多個光柵通過固定部件固定在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上，且所述多個光柵相對于所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸是偏置的。本實用新型實施例還提供一種單色儀，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中光束浪費和雜光大的不足，該單色儀包括上述的多光柵轉(zhuǎn)臺；腔體，所述腔體具有用于將入射光入射到所述光柵的入口和用于出射光輸出的出口 ；所述多光柵轉(zhuǎn)臺安裝在所述腔體內(nèi)，所述多光柵轉(zhuǎn)臺的位置使入射光從所述入口入射到光柵上、反射光從所述出口輸出。本實用新型實施例還提供一種光譜儀，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中光束浪費和雜光大的不足，該光譜儀包括上述的多光柵轉(zhuǎn)臺；腔體，所述腔體具有用于將入射光入射到所述光柵的入口和用于出射光輸出的出口 ；所述多光柵轉(zhuǎn)臺安裝在所述腔體內(nèi)，所述多光柵轉(zhuǎn)臺的位置使入射光從所述入口入射到光柵上、反射光從所述出口輸出；照明系統(tǒng)，安裝在所述入口處；光電探測及采集系統(tǒng)，安裝在所述出口處。本實用新型實施例通過將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)向更改為順時針方向，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中光束浪費和雜光大的不足，具有可放置多塊光柵、光譜范圍寬，且光束利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中圖1為背景技術(shù)中單光柵共軸型光柵轉(zhuǎn)臺的俯視示意圖；圖2為背景技術(shù)中逆時針旋轉(zhuǎn)多光柵離軸型光柵轉(zhuǎn)臺的俯視示意圖；圖3為本實用新型實施例中多光柵轉(zhuǎn)臺的示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中光束浪費和雜光大的不足，本實用新型實施例提供一種能夠放置多塊光柵、光譜范圍寬，且光束利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的多光柵轉(zhuǎn)臺。本實用新型實施例的多光柵轉(zhuǎn)臺可以包括[0027]旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)向為順時針方向；多個光柵，所述多個光柵通過固定部件固定在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上，且所述多個光柵相對于所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸是偏置的。本實用新型實施例通過將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)向更改為順時針方向，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中光束浪費和雜光大的不足，這是由于在實際應(yīng)用中隨著光柵的轉(zhuǎn)動，本實用新型實施例的多光柵轉(zhuǎn)臺的光束有效應(yīng)用口徑會變大，光柵部分刻劃面在光柵轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動以后仍能接受到全部的入射光束，所以不會造成光束浪費而使儀器輸出有效能量的減少，也不會使儀器的雜散光增大而降低儀器的整體性能。由此可見，本實用新型實施例的多光柵轉(zhuǎn)臺具有可放置多塊光柵、光譜范圍寬，且光束利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點。具體實施時，所述多個光柵相對于所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸是偏置的，具體可以是所述轉(zhuǎn)軸與所述多個光柵的刻劃面是離開的，且相互平行。具體實施時，所述多個光柵可以通過固定部件垂直地固定在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上，且一般每個光柵相對于所述轉(zhuǎn)軸左右對稱。具體實施時，所述多個光柵可以是等間距地、成多邊柱形地布置在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上，每個光柵構(gòu)成多邊柱形側(cè)面的一部分。具體實施時，所述多個光柵可以是三個光柵。圖3以三個光柵為例，說明本實用新型實施例的多光柵轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)。將圖3與圖2進行比較，可以得知，S區(qū)(光柵未應(yīng)用區(qū)) 大大減小，L區(qū)(光束實際應(yīng)用區(qū))明顯增加。由此可見，本實用新型實施例的多光柵轉(zhuǎn)臺具有低雜散光、高光束利用效率、寬光譜范圍的優(yōu)點。本實用新型實施例中還提供了一種單色儀，該單色儀包括上述多光柵轉(zhuǎn)臺；還包括腔體，所述腔體具有用于將入射光入射到所述光柵的入口和用于出射光輸出的出口 ；所述多光柵轉(zhuǎn)臺安裝在所述腔體內(nèi)，所述多光柵轉(zhuǎn)臺的位置使入射光從所述入口入射到光柵上、反射光從所述出口輸出。本實用新型實施例中還提供了一種光譜儀，該光譜儀包括上述多光柵轉(zhuǎn)臺；還包括腔體，所述腔體具有用于將入射光入射到所述光柵的入口和用于出射光輸出的出口 ；所述多光柵轉(zhuǎn)臺安裝在所述腔體內(nèi)，所述多光柵轉(zhuǎn)臺的位置使入射光從所述入口入射到光柵上、反射光從所述出口輸出；照明系統(tǒng)，安裝在所述入口處；光電探測及采集系統(tǒng)，安裝在所述出口處。綜上所述，本實用新型實施例通過將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)向更改為順時針方向，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中光束浪費和雜光大的不足，具有可放置多塊光柵、光譜范圍寬，且光束利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多光柵轉(zhuǎn)臺，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)向為順時針方向；多個光柵，所述多個光柵通過固定部件固定在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上，且所述多個光柵相對于所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸是偏置的。
2.如權(quán)利要求1所述的多光柵轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸與所述多個光柵的刻劃面是離開的，且相互平行。
3.如權(quán)利要求1所述的多光柵轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述多個光柵通過固定部件垂直地固定在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上，且每個光柵相對于所述轉(zhuǎn)軸左右對稱。
4.如權(quán)利要求3所述的多光柵轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述多個光柵是等間距地、成多邊柱形地布置在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上，每個光柵構(gòu)成多邊柱形側(cè)面的一部分。
5.如權(quán)利要求1所述的多光柵轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述多個光柵為三個光柵。
6.一種單色儀，其特征在于，包括權(quán)利要求1至5任一項所述的多光柵轉(zhuǎn)臺；腔體，所述腔體具有用于將入射光入射到所述光柵的入口和用于出射光輸出的出口 ； 所述多光柵轉(zhuǎn)臺安裝在所述腔體內(nèi)，所述多光柵轉(zhuǎn)臺的位置使入射光從所述入口入射到光柵上、反射光從所述出口輸出。
7.一種光譜儀，其特征在于，包括權(quán)利要求1至5任一項所述的多光柵轉(zhuǎn)臺；腔體，所述腔體具有用于將入射光入射到所述光柵的入口和用于出射光輸出的出口 ； 所述多光柵轉(zhuǎn)臺安裝在所述腔體內(nèi)，所述多光柵轉(zhuǎn)臺的位置使入射光從所述入口入射到光柵上、反射光從所述出口輸出；照明系統(tǒng)，安裝在所述入口處；光電探測及采集系統(tǒng)，安裝在所述出口處。
專利摘要本實用新型公開了一種多光柵轉(zhuǎn)臺、單色儀和光譜儀。所述多光柵轉(zhuǎn)臺包括旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)向為順時針方向；多個光柵，所述多個光柵通過固定部件固定在所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺上，且所述多個光柵相對于所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸是偏置的。所述單色儀包括所述多光柵轉(zhuǎn)臺和腔體。所述光譜儀包括所述多光柵轉(zhuǎn)臺和腔體、照明系統(tǒng)、光電探測及采集系統(tǒng)。本實用新型能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中光束浪費和雜光大的不足，具有可放置多塊光柵、光譜范圍寬，且光束利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點。
文檔編號G01J3/02GK202048985SQ20112015342
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者葉磊, 方君 申請人:北京卓立漢光儀器有限公司