本發(fā)明涉及光波長(zhǎng)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于濾波片吸收特性的全自動(dòng)光波長(zhǎng)測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)：

光源波長(zhǎng)的測(cè)量是高等學(xué)校理工科專業(yè)學(xué)生大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)基本內(nèi)容，目前光源波長(zhǎng)測(cè)量方法很多是利用光的干涉性進(jìn)行測(cè)量，主要有雙縫干涉法測(cè)量激光波長(zhǎng)、邁克爾遜干涉儀的測(cè)量連續(xù)激光波長(zhǎng)、牛頓環(huán)測(cè)量激光波長(zhǎng)以及光學(xué)劈尖干涉測(cè)量激光波長(zhǎng)等方法。這些方式存在的缺陷是檢測(cè)設(shè)備體積大、重量大，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)和測(cè)量效率低。

本發(fā)明是一種基于濾波片光譜吸收特性的光波長(zhǎng)全自動(dòng)測(cè)量裝置，具有操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)快捷、結(jié)果準(zhǔn)確、成本低廉、結(jié)構(gòu)輕便等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于濾波片吸收特性的全自動(dòng)光波長(zhǎng)測(cè)量裝置及方法，該裝置和方法能快速準(zhǔn)確的測(cè)量光波長(zhǎng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)的一種基于濾波片吸收特性的全自動(dòng)光波長(zhǎng)測(cè)量裝置，其特征在于：它包括絕緣底板、導(dǎo)光管道、轉(zhuǎn)盤、電機(jī)、光電傳感器、電壓峰值捕獲器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、處理器和垂直安裝在絕緣底板上的第一支架平板和第二支架平板；

其中，第一支架平板與第二支架平板平行，第一支架平板上開(kāi)設(shè)有通光孔，第一支架平板上固定連接導(dǎo)光管道，導(dǎo)光管道的導(dǎo)光孔與通光孔同軸連通，第二支架平板上開(kāi)設(shè)有軸孔，第二支架平板的后側(cè)面安裝電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)軸孔，第二支架平板的前側(cè)還固定有光電傳感器；

所述轉(zhuǎn)盤均勻設(shè)有第一檢測(cè)窗孔、第二檢測(cè)窗孔和第三檢測(cè)窗孔，第一帶通濾波片蓋住第一檢測(cè)窗孔，第二帶通濾波片蓋住第二檢測(cè)窗孔，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)盤的軸心固定連接，轉(zhuǎn)盤位于第一支架平板與第二支架平板之間，光電傳感器的光信號(hào)接收端能分別與第一檢測(cè)窗孔、第二檢測(cè)窗孔和第三檢測(cè)窗孔同軸正對(duì)；

所述光電傳感器的信號(hào)輸出端連接電壓峰值捕獲器的信號(hào)輸入端，電壓峰值捕獲器的信號(hào)輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端連接處理器的電壓數(shù)字信號(hào)輸入端。

一種利用上述裝置進(jìn)行光波長(zhǎng)測(cè)量的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：用光譜儀測(cè)試第一帶通濾波片和第二帶通濾波片，獲得對(duì)應(yīng)于第一帶通濾波片的第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線，和對(duì)應(yīng)于第二帶通濾波片的第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線，其中，第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線波峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值小于第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線的波峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

步驟2：將第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線在同一個(gè)坐標(biāo)系中進(jìn)行顯示，并按波長(zhǎng)分區(qū)，波長(zhǎng)由小到大一共分為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)和D區(qū)，其中，A區(qū)起點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線的20％透射率峰值左側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，A區(qū)終點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線的94％透射率峰值左側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

B區(qū)起點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線的94％透射率峰值左側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，B區(qū)終點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

C區(qū)起點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，C區(qū)終點(diǎn)為第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線的88％透射率峰值右側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

D區(qū)起點(diǎn)為第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線的88％透射率峰值右側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，D區(qū)終點(diǎn)為第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線的20％透射率峰值右側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

步驟3：對(duì)處于A區(qū)中的第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合，得到A區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程，對(duì)處于B區(qū)中的第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合，得到B區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程，對(duì)處于C區(qū)中的第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合，得到C區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程，對(duì)處于D區(qū)中的第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合，得到D區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程；

步驟4：電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，待測(cè)光信號(hào)通過(guò)導(dǎo)光管道射向轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中光信號(hào)分別穿過(guò)第一帶通濾波片、第二帶通濾波片和第三檢測(cè)窗孔，處理器通過(guò)光電傳感器獲取待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第一帶通濾波片的透射光功率和待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第二帶通濾波片的透射光功率以及待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第三檢測(cè)窗孔的透射光功率；

將待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第一帶通濾波片的透射光功率除以待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第三檢測(cè)窗孔的透射光功率得到第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率；

將待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第二帶通濾波片的透射光功率除以待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第三檢測(cè)窗孔的透射光功率得到第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率；

步驟5：確定第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)和D區(qū)中的那一個(gè)分區(qū)；

判斷過(guò)程為首先比較第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率與第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率的大小，如果第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率大于第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率則第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)或B區(qū)；如果第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率小于第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率則第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于C區(qū)或D區(qū)；如果第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率等于第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率則根據(jù)第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線可直接計(jì)算出待測(cè)光的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)或B區(qū)，則用A區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二帶通濾波片的透射率與第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率進(jìn)行比較，如果A區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二帶通濾波片的透射率大于第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)，如果A區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二帶通濾波片的透射率小于第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于B區(qū)；如果A區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二帶通濾波片的透射率等于第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則根據(jù)第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線可直接計(jì)算出待測(cè)光的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于C區(qū)或D區(qū)，則用C區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一帶通濾波片的透射率與第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率進(jìn)行比較，如果C區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一帶通濾波片的透射率大于第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于D區(qū)，如果C區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一帶通濾波片的透射率小于第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于C區(qū)；如果C區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一帶通濾波片的透射率等于第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則根據(jù)第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線可直接計(jì)算出待測(cè)光的波長(zhǎng)；

步驟6：如果第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)，則將第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率代入A區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程求出待測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于B區(qū)，則將第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率代入B區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程求出待測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于C區(qū)，則將第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率代入C區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程求出待測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于D區(qū)，則將第二帶通濾波片對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率代入D區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程求出待測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明操作簡(jiǎn)單方便，自動(dòng)化程度高。電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同濾波片測(cè)量窗口的自動(dòng)切換，無(wú)需人工干預(yù)。

2、本發(fā)明采集數(shù)據(jù)速度快，測(cè)量誤差小。測(cè)量裝置中的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速可以達(dá)600轉(zhuǎn)/分以上，由光譜儀自動(dòng)掃描獲取濾波片數(shù)據(jù)，信息量大數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。透射率-波長(zhǎng)擬合方程的相關(guān)系數(shù)高，計(jì)算波長(zhǎng)精準(zhǔn)。

3、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾，易便攜化。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中轉(zhuǎn)盤部分的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中測(cè)量電路部分的原理框圖；

圖5為本發(fā)明中濾波片特性及分區(qū)示意圖；

圖6為本發(fā)明中光電門與同步信號(hào)檢測(cè)通孔的示意圖。

其中，1—絕緣底板、2—導(dǎo)光管道、3—支柱、4—絕緣頂板、5—轉(zhuǎn)盤、5.1—前側(cè)圓盤、5.2—中間圓盤、5.3—后側(cè)圓盤、6—液晶顯示屏、7—數(shù)據(jù)處理設(shè)備安裝臺(tái)、8—第一檢測(cè)窗孔、9—第二檢測(cè)窗孔、10—第三檢測(cè)窗孔、11—電機(jī)、12—光電傳感器、13—螺絲、14—第一濾波片安裝孔、15—第二濾波片安裝孔、16—第一帶通濾波片、16.1—第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線、17—第二帶通濾波片、17.1—第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線、18—第一支架平板、18.1—通光孔、19—第一凹槽、19.1—第二凹槽、20—條形凹槽、21—軸孔、22—光電門、23—電流放大器、24—第二支架平板、25—電壓峰值捕獲器、26—模數(shù)轉(zhuǎn)換器、27—處理器、28—程控電壓放大器、29—同步信號(hào)檢測(cè)通孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

本發(fā)明的一種基于濾波片吸收特性的全自動(dòng)光波長(zhǎng)測(cè)量裝置，，如圖1～4及6所示，它包括絕緣底板1、導(dǎo)光管道2、轉(zhuǎn)盤5、電機(jī)11、光電傳感器12、電壓峰值捕獲器25、模數(shù)轉(zhuǎn)換器26、處理器27和垂直安裝在絕緣底板1上的第一支架平板18和第二支架平板24；

其中，第一支架平板18與第二支架平板24平行，第一支架平板18上開(kāi)設(shè)有通光孔18.1，第一支架平板18上固定連接導(dǎo)光管道2，導(dǎo)光管道2的導(dǎo)光孔與通光孔18.1同軸連通，第二支架平板24上開(kāi)設(shè)有軸孔21，第二支架平板24的后側(cè)面安裝電機(jī)11，電機(jī)11的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)軸孔21，第二支架平板24的前側(cè)還固定有光電傳感器12；

所述轉(zhuǎn)盤5均勻設(shè)有第一檢測(cè)窗孔8、第二檢測(cè)窗孔9和第三檢測(cè)窗孔10，第一帶通濾波片16蓋住第一檢測(cè)窗孔8，第二帶通濾波片17蓋住第二檢測(cè)窗孔9，電機(jī)11的轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)盤5的軸心固定連接(使得電機(jī)11能帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤5轉(zhuǎn)動(dòng))，轉(zhuǎn)盤5位于第一支架平板18與第二支架平板24之間，光電傳感器12的光信號(hào)接收端能分別與第一檢測(cè)窗孔8、第二檢測(cè)窗孔9和第三檢測(cè)窗孔10同軸正對(duì)；

所述光電傳感器12的信號(hào)輸出端連接電壓峰值捕獲器25的信號(hào)輸入端，電壓峰值捕獲器25的信號(hào)輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器26的信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器26的信號(hào)輸出端連接處理器27的電壓數(shù)字信號(hào)輸入端。

上述技術(shù)方案中，所述第一帶通濾波片16的中心峰值波長(zhǎng)為545nm；所述第二帶通濾波片17的中心峰值波長(zhǎng)為600nm，選擇這兩種濾波片可以實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)范圍為480nm～700nm的連續(xù)激光波長(zhǎng)的測(cè)量。選用的濾波片需要滿足如下特性：波長(zhǎng)通帶較寬，在通帶內(nèi)衰減幅度對(duì)波長(zhǎng)的區(qū)分度較好，具備較寬的單調(diào)上升或下降區(qū)間。在這個(gè)單調(diào)區(qū)間內(nèi)，可以根據(jù)衰減幅度確定出對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。從帶通濾波片的透射率-波長(zhǎng)特性圖線可以看出，在整個(gè)通帶內(nèi)根據(jù)透射率可分為單調(diào)上升區(qū)、過(guò)峰區(qū)和單調(diào)下降區(qū)。在過(guò)峰區(qū)(除頂點(diǎn)外)，同一個(gè)透射率往往對(duì)應(yīng)有兩個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)值，這樣就無(wú)法根據(jù)單個(gè)濾波片的透射率準(zhǔn)確確定波長(zhǎng)。為此我們選擇了特性峰值不同的兩塊濾波片進(jìn)行分區(qū)域互補(bǔ)測(cè)量，做到了在一定通帶范圍內(nèi)的無(wú)盲點(diǎn)的波長(zhǎng)測(cè)量。同理，選取多塊中心峰值波長(zhǎng)不同濾波片分區(qū)互補(bǔ)測(cè)量，可實(shí)現(xiàn)更大范圍連續(xù)激光波長(zhǎng)的測(cè)量。

上述技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)盤5包括依次同軸通過(guò)螺絲13固定連接的前側(cè)圓盤5.1、中間圓盤5.2和后側(cè)圓盤5.3，所述前側(cè)圓盤5.1和后側(cè)圓盤5.3上分別均勻設(shè)有第一檢測(cè)窗孔8、第二檢測(cè)窗孔9和第三檢測(cè)窗孔10，所述前側(cè)圓盤5.1和后側(cè)圓盤5.3的第一檢測(cè)窗孔8同軸對(duì)應(yīng)，前側(cè)圓盤5.1和后側(cè)圓盤5.3的第二檢測(cè)窗孔9同軸對(duì)應(yīng)，前側(cè)圓盤5.1和后側(cè)圓盤5.3的第三檢測(cè)窗孔10同軸對(duì)應(yīng)，所述中間圓盤5.2上均勻設(shè)有第一濾波片安裝孔14、第二濾波片安裝孔15和第三檢測(cè)窗孔10，第一濾波片安裝孔14與前側(cè)圓盤5.1的第一檢測(cè)窗孔8同軸對(duì)應(yīng)，第二濾波片安裝孔15與前側(cè)圓盤5.1的第二檢測(cè)窗孔9同軸對(duì)應(yīng)，中間圓盤5.2的第三檢測(cè)窗孔10與前側(cè)圓盤5.1的第三檢測(cè)窗孔10同軸對(duì)應(yīng)，第一濾波片安裝孔14上安裝第一帶通濾波片16，第二濾波片安裝孔15上安裝第二帶通濾波片17。

上述技術(shù)方案中，它還包括數(shù)據(jù)處理設(shè)備安裝臺(tái)7、電流放大器23和程控電壓放大器28，所述絕緣底板1上安裝數(shù)據(jù)處理設(shè)備安裝臺(tái)7，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備安裝臺(tái)7上設(shè)置電流放大器23、程控電壓放大器28、電壓峰值捕獲器25、模數(shù)轉(zhuǎn)換器26和處理器27；

所述光電傳感器12的信號(hào)輸出端連接電流放大器23的信號(hào)輸入端，電流放大器23的信號(hào)輸出端連接程控電壓放大器28的信號(hào)輸入端，程控電壓放大器28的信號(hào)輸出端連接電壓峰值捕獲器25的信號(hào)輸入端，電壓峰值捕獲器25的信號(hào)輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器26的信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器26的信號(hào)輸出端連接處理器27的電壓數(shù)字信號(hào)輸入端；

所述處理器27的電流放大控制信號(hào)輸出端連接電流放大器23的控制端，處理器27的電壓程控放大控制信號(hào)輸出端連接程控電壓放大器28的控制端。

上述技術(shù)方案中，它還包括液晶顯示屏6，所述處理器27的顯示信號(hào)輸出端連接液晶顯示屏6的信號(hào)輸入端。

上述技術(shù)方案中，它還包括垂直安裝在絕緣底板1上的四個(gè)支柱3，其中，前側(cè)的兩個(gè)支柱3之間安裝第一支架平板18，后側(cè)的兩個(gè)支柱3之間安裝第二支架平板24，所述四個(gè)支柱3的頂部安裝有絕緣頂板4。

上述技術(shù)方案中，它還包括光電門22，所述轉(zhuǎn)盤5上設(shè)有同步信號(hào)檢測(cè)通孔29，所述光電門22用于對(duì)同步信號(hào)檢測(cè)通孔29進(jìn)行檢測(cè)獲取轉(zhuǎn)盤同步信號(hào)，光電門22的信號(hào)輸出端連接處理器27的轉(zhuǎn)盤同步位置信號(hào)輸入端，處理器27的電壓峰值捕獲時(shí)間信號(hào)輸出端連接電壓峰值捕獲器25的電壓峰值捕獲時(shí)間信號(hào)輸入端。

上述技術(shù)方案中，所述前側(cè)的兩個(gè)支柱3之間的絕緣底板1上開(kāi)設(shè)有第一凹槽19，所述后側(cè)的兩個(gè)支柱3之間的絕緣底板1上也開(kāi)設(shè)有第二凹槽19.1，前側(cè)兩個(gè)支柱3的內(nèi)側(cè)分別開(kāi)設(shè)有相對(duì)的兩個(gè)條形凹槽20，后側(cè)兩個(gè)支柱3的內(nèi)側(cè)也分別開(kāi)設(shè)有相對(duì)的兩個(gè)條形凹槽20；

所述第一支架平板18的兩側(cè)嵌入前側(cè)兩個(gè)支柱3的兩個(gè)條形凹槽20內(nèi)，所述第二支架平板24的兩側(cè)嵌入后側(cè)兩個(gè)支柱3的兩個(gè)條形凹槽20內(nèi)，第一支架平板18的底端嵌入第一凹槽19內(nèi)，第二支架平板24的底端嵌入第二凹槽19.1內(nèi)。

一種利用上述裝置進(jìn)行光波長(zhǎng)測(cè)量的方法，它包括如下步驟：

步驟1：用光譜儀測(cè)試第一帶通濾波片16和第二帶通濾波片17，獲得對(duì)應(yīng)于第一帶通濾波片16的第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1，和對(duì)應(yīng)于第二帶通濾波片17的第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1，其中，第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1波峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值小于第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1的波峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

步驟2：將第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1在同一個(gè)坐標(biāo)系中進(jìn)行顯示，并按波長(zhǎng)分區(qū)，波長(zhǎng)由小到大一共分為A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)和D區(qū)，如圖5所示，其中，A區(qū)起點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1的20％透射率峰值左側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，A區(qū)終點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1的94％透射率峰值左側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

B區(qū)起點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1的94％透射率峰值左側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，B區(qū)終點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

C區(qū)起點(diǎn)為第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，C區(qū)終點(diǎn)為第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1的88％透射率峰值右側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

D區(qū)起點(diǎn)為第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1的88％透射率峰值右側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值，D區(qū)終點(diǎn)為第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1的20％透射率峰值右側(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值；

步驟3：對(duì)處于A區(qū)中的第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合(在A區(qū)，第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段的透射率值均大于第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段的透射率值，此時(shí)利用第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段擬合得到的波長(zhǎng)測(cè)試結(jié)果精度更高)，得到A區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程，對(duì)處于B區(qū)中的第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合(在B區(qū)，第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段對(duì)同一透射率值存在兩個(gè)波長(zhǎng)解的情況，而第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段只有一個(gè)波長(zhǎng)解，因此采用第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合結(jié)果更加準(zhǔn)確)，得到B區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程，對(duì)處于C區(qū)中的第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合(在C區(qū)，第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段對(duì)同一透射率值存在兩個(gè)波長(zhǎng)解的情況，而第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段只有一個(gè)波長(zhǎng)解，因此采用第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合結(jié)果更加準(zhǔn)確)，得到C區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程，對(duì)處于D區(qū)中的第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段進(jìn)行擬合(在A區(qū)，第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段的透射率值均大于第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段的透射率值，此時(shí)利用第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線段擬合得到的波長(zhǎng)測(cè)試結(jié)果精度更高)，得到D區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程；

步驟4：電機(jī)11帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤5轉(zhuǎn)動(dòng)，待測(cè)光信號(hào)通過(guò)導(dǎo)光管道2射向轉(zhuǎn)盤5，在轉(zhuǎn)盤5旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中光信號(hào)分別穿過(guò)第一帶通濾波片16、第二帶通濾波片17和第三檢測(cè)窗孔10，處理器27通過(guò)光電傳感器12獲取待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第一帶通濾波片16的透射光功率和待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第二帶通濾波片17的透射光功率以及待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第三檢測(cè)窗孔10的透射光功率；

將待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第一帶通濾波片16的透射光功率除以待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第三檢測(cè)窗孔10的透射光功率得到第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率；

將待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第二帶通濾波片17的透射光功率除以待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第三檢測(cè)窗孔10的透射光功率得到第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率；

步驟5：確定第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)和D區(qū)中的那一個(gè)分區(qū)；

判斷過(guò)程為首先比較第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率與第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率的大小，如果第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率大于第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率則第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)或B區(qū)；如果第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率小于第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率則第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于C區(qū)或D區(qū)；如果第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率等于第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率則根據(jù)第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1可直接計(jì)算出待測(cè)光的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)或B區(qū)，則用A區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二帶通濾波片17的透射率與第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率進(jìn)行比較，如果A區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二帶通濾波片17的透射率大于第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)，如果A區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二帶通濾波片17的透射率小于第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于B區(qū)(由于在AB區(qū)，第二帶通濾波片17的透射率曲線為單調(diào)曲線，不會(huì)存在一個(gè)透射率對(duì)應(yīng)兩個(gè)波長(zhǎng)的情況，因此采用第二帶通濾波片17的透射率曲線進(jìn)行判斷)；如果A區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二帶通濾波片17的透射率等于第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則根據(jù)第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1可直接計(jì)算出待測(cè)光的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于C區(qū)或D區(qū)，則用C區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一帶通濾波片16的透射率與第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率進(jìn)行比較，如果C區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一帶通濾波片16的透射率大于第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于D區(qū)，如果C區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一帶通濾波片16的透射率小于第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于C區(qū)(由于在CD區(qū)，第一帶通濾波片16的透射率曲線為單調(diào)曲線，不會(huì)存在一個(gè)透射率對(duì)應(yīng)兩個(gè)波長(zhǎng)的情況，因此采用第一帶通濾波片16的透射率曲線進(jìn)行判斷)；如果C區(qū)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一帶通濾波片16的透射率等于第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率，則根據(jù)第一透射率與波長(zhǎng)的特性曲線16.1和第二透射率與波長(zhǎng)的特性曲線17.1可直接計(jì)算出待測(cè)光的波長(zhǎng)；

步驟6：如果第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于A區(qū)，則將第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率代入A區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程求出待測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于B區(qū)，則將第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率代入B區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程求出待測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于C區(qū)，則將第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率代入C區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程求出待測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)；

如果第一帶通濾波片16對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率和第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率處于D區(qū)，則將第二帶通濾波片17對(duì)待測(cè)光信號(hào)的透射率代入D區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程求出待測(cè)光信號(hào)的波長(zhǎng)。

上述技術(shù)方案的所述步驟4中，光電門22向處理器27發(fā)送轉(zhuǎn)盤同步位置信號(hào)，處理器27向電壓峰值捕獲器25發(fā)送電壓峰值捕獲時(shí)間信號(hào)，從而使電壓峰值捕獲器25準(zhǔn)確的獲取待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第一帶通濾波片16的透射光信號(hào)和待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第二帶通濾波片17的透射光信號(hào)以及待測(cè)光信號(hào)穿過(guò)第三檢測(cè)窗孔10的透射光信號(hào)。

上述技術(shù)方案中，光電傳感器12輸出的信號(hào)依次經(jīng)過(guò)電流放大、程控電壓放大、電壓峰值捕獲、模數(shù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)入處理器27。轉(zhuǎn)盤5轉(zhuǎn)速約為600r/min，每秒可以完成10次測(cè)量。處理器27根據(jù)曲線分區(qū)特征，選擇擬合表達(dá)式求出波長(zhǎng)。

結(jié)合圖5分區(qū)擬合，確定擬合表達(dá)式如下：

A區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程：

λ＝490.6227-284.29158×Q+1516.91003×Q²-2433.30117×Q³+1386.91169×Q⁴

B區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程：

λ＝455.98214-596.51126×Q+1758.68971×Q²+2822.22267×Q³-1742.19483×Q⁴

C區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程：

λ＝667.54944-326.74377×Q+597.94176×Q²-647.55662×Q³+228.25833×Q⁴

D區(qū)波長(zhǎng)與透射率擬合方程：

λ＝795.15683-943.11884×Q+2686.78699×Q²-3937.76783×Q³+2137.00751×Q⁴

其中，λ為波長(zhǎng)，Q為透射率。

本說(shuō)明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。