本發(fā)明涉及光學儀器領(lǐng)域，具體是一種基于旋轉(zhuǎn)濾光片原理的單色器。

背景技術(shù)：

單色器是光學儀器中常用到的一種分光器件，具有分光功能，將一段連續(xù)的光譜分割成多個獨立的通道，實現(xiàn)光譜掃描。

目前，單色器的分光方法主要有棱鏡分光、光柵分光、傅里葉變換分光三種。

棱鏡分光是利用棱鏡材料本身對不同顏色的光具有不同的折射能力這一原理來實現(xiàn)的。棱鏡分光系統(tǒng)不產(chǎn)生光譜疊級現(xiàn)象，但測量范圍受棱鏡材料的透過率和色散率的影響，通常用于可見光，而且分辨率較低。棱鏡單獨使用時分光性能較低，通常與其它分光元件組合使用，適合做精細分光中的預(yù)分光。

光柵分光是利用衍射原理來進行分光的，即不同頻率的光以相同的入射角射到光柵時，各頻率的光產(chǎn)生的同級衍射主極大的位置不同。光柵分光系統(tǒng)具有較寬的光譜測量范圍和較高的光譜分辨率。但由于受到狹縫大小的限制，該方法難以獲得較高的光通量。

傅里葉變換分光是利用不同頻率的光波經(jīng)雙光束干涉過程調(diào)制后所得的干涉數(shù)據(jù)與光譜之間具有傅里葉變換關(guān)系的原理來分光。傅里葉變換分光具有較高的光譜分辨率和較高的光通量，但受限于光程變化間隔難以太小，該方法主要用于紅外波段。

目前各種分光系統(tǒng)難以同時兼顧光譜分辨率、光通量、光譜測量范圍等特性。開發(fā)一種具有較高的綜合性能的單色器顯得尤為迫切。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決目前單色器中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種具有較高光譜分辨率、較高的光通量以及光譜測量范圍較大的基于旋轉(zhuǎn)濾光片原理的單色器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種基于旋轉(zhuǎn)濾光片原理的單色器，包括入射光束準直系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)濾光片、會聚成像系統(tǒng)和偏振器，所述偏振器設(shè)置在入射光束準直系統(tǒng)和會聚成像系統(tǒng)之間，所述的會聚成像系統(tǒng)的出射光束上放置成像面，所述的入射光束準直系統(tǒng)是由主反射鏡和次反射鏡組成的反射透鏡組，透鏡組設(shè)置在旋轉(zhuǎn)濾光片的工作通道入口上；

所述的旋轉(zhuǎn)濾光片由鍍有窄帶膜的鏡片組成，旋轉(zhuǎn)濾光片安裝在精確旋轉(zhuǎn)的鏡框內(nèi)；

所述的入射光束準直系統(tǒng)的入射光束口徑和出射光束口徑與旋轉(zhuǎn)濾光片旋轉(zhuǎn)后的口徑相同；所述的偏振器由鍍有偏振膜的棱鏡組成。

作為本實用新型進一步的方案：所述入射光束準直系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)濾光片和偏振器表面均涂有反射光學膜層。

作為本實用新型再進一步的方案：所述的主反射鏡和次反射鏡為凹面二次旋轉(zhuǎn)拋物面鏡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型單色器具有較高光譜分辨率、較高的光通量以及光譜測量范圍較大的優(yōu)點，綜合性能優(yōu)異。

附圖說明

圖1為本實用新型的連接示意圖。

圖2為本實用新型中結(jié)構(gòu)組成示意圖。

圖中：1-主反射鏡；2-次反射鏡；3-旋轉(zhuǎn)濾光片；4-會聚成像系統(tǒng)；5-成像面；6-偏振器。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1、圖2，本實用新型實施例中，一種基于旋轉(zhuǎn)濾光片原理的單色器，包括入射光束準直系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)濾光片3、會聚成像系統(tǒng)4和偏振器6，偏振器6設(shè)置在入射光束準直系統(tǒng)和會聚成像系統(tǒng)4之間，會聚成像系統(tǒng)4的出射光束上放置成像面5。

入射光束準直系統(tǒng)為精準的平行光生成系統(tǒng)，入射光束準直系統(tǒng)是由主反射鏡1和次反射鏡2組成的反射透鏡組，透鏡組設(shè)置在旋轉(zhuǎn)濾光片3的工作通道入口上，入射準直系統(tǒng)將目標發(fā)出的單色器入射光束轉(zhuǎn)換成匹配單色器口徑的極為嚴格的平行光束，旋轉(zhuǎn)濾光3接收平行光束并且進行光譜掃描后，投射到偏振器6，將出射光束分為兩束不同偏振方向的兩束光束。

主反射鏡1接收來自被測物體發(fā)出的光線，并對光線進行反射和會聚，會聚光線的傳播方向向主反射鏡1的焦點；主反射鏡1將目標發(fā)出的光進行反射并會聚，會聚光束入射到次反射鏡2表面，再被次反射鏡2反射出去，形成小口徑平行光出射；主反射鏡1中間設(shè)置有一開口，開口尺寸大于從次反射鏡2出射的平行光尺寸，不阻擋平行光出射。

主反射鏡1為凹面二次旋轉(zhuǎn)拋物面鏡，主反射鏡1表面涂有反射光學膜層，將入射的光反射出去。次反射鏡2接收主反射鏡1反射會聚的光線，并對光線反射，形成平行光從主反射鏡1的中間開口出射，形成比入射光束口徑小的平行光。

次反射鏡2位于主反射鏡1和主反射鏡1的焦點之間，并且主反射鏡1的焦點與次反射鏡2的焦點位置重合。次反射鏡2為凸面二次旋轉(zhuǎn)拋物面鏡，次反射鏡2表面涂有反射光學膜層，將入射的光反射出去；次反射鏡2出射的平行光進入旋轉(zhuǎn)濾光片3，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)濾光片3的濾光作用，形成單色出射光。

旋轉(zhuǎn)濾光片3由鍍有窄帶膜的鏡片組成，旋轉(zhuǎn)濾光片3安裝在精確旋轉(zhuǎn)的鏡框內(nèi)。

偏振器6由鍍有偏振膜的棱鏡組成，將出射光束分為兩束不同偏振方向的出射光束。

出射的含有單色光譜信息的光束由會聚成像系統(tǒng)4進行會聚，并將目標成像在成像面5上。會聚成像系統(tǒng)4由若干透鏡組成，對已經(jīng)過濾光的單色出射光進行會聚成像，成像面5位于該組透鏡的后焦面上。

后焦面上設(shè)置光電接收器，用來接收焦面上的光能量，并將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，對電信號進行處理轉(zhuǎn)換，得到物體的一維光譜信息和二維空間信息，并輸出給顯示器進行顯示。

實際應(yīng)用中，可根據(jù)被測目標的需要靈活更換其中旋轉(zhuǎn)濾光片的數(shù)量和測量光譜范圍。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。