[实用新型]一种波长识别装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学设备，特别涉及一种波长识别装置。

背景技术

在光学仪器中通常需要检测物体反射光的波长大小，传统意义上的波长识别技术都是通过光谱仪来实现的，例如美国海洋光学的高分辨率光纤光谱仪HR系列，但是大部分的光谱仪识别波长只能够探测到一个点的波长，或者只能探测到大概的波长范围，而不能同时实现准确的波长识别。并且很多装置结构复杂，造价昂贵。因此，有必要提出一种新的波长识别装置，能够实现对线状范围内波长的准确识别。

发明内容

本实用新型是针对现在波长识别技术存在的问题，提出了一种波长识别装置，利用光学结构来实现对波长的识别，所设计的分光光学系统满足波长大小与成像位置是一一对应的线性关系，因此只要通过面阵CCD知道成像位置就可以反过来推算出光波长的大小，从而达到识别波长的目的，而且本装置可以同时识别线状物体发出或反射光的波长。

本实用新型的技术方案为：一种波长识别装置，包括一个分光光学系统和面阵图像传感器，分光光学系统包括三组透镜、光楔棱镜和衍射光栅，其中三组透镜分别为前置第一透镜与后置第一透镜、前置第二透镜与后置第二透镜、前置第三透镜与后置第三透镜彼此以衍射光栅为中心对称，线状物体反射或自身发出的光线按照顺序经过前置第一透镜、前置第二透镜、前置第三透镜、光楔棱镜、衍射光栅、以及对称后置第一透镜、后置第二透镜、后置第三透镜，最后成像在面阵图像传感器上。

所述前置第一透镜与后置第一透镜为单透镜结构，前置第二透镜与后置第二透镜、前置第三透镜、后置第三透镜均为双胶合透镜。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型波长识别装置，结构简单，采用光学结构就可以实现对波长的识别，加工简单；测量精度高，能够准确的识别出波长的大小；能够实时在线测量。

附图说明

图1为本实用新型波长识别装置结构示意图。

图2为本实用新型波长识别装置实现的波长与成像位置之间线性关系效果图。

具体实施方式

如图1所示波长识别装置结构示意图，装置包括一个分光光学系统和面阵图像传感器(CCD)10，分光光学系统是由三组透镜加上光楔棱镜5和衍射光栅6组合而成。其中三组透镜分别为2与9、3与8、4与7彼此以衍射光栅6为中心对称，且2与9是单透镜结构，3与8、4与7均为双胶合透镜，1代表被检测的线状物体。线状物体1反射或自身发出的光线按照顺序经过透镜组2、3、4、光楔棱镜5、衍射光栅6、以及对称透镜组7、8、9之后，最后成像在面阵CCD10上。装置使得光波长的成像位置与波长间存在一一对应的线性关系。图2模拟的是一个点发出的0.4360um-0.6890um的波长范围内的光的成像位置效果图，图中每隔230nm波长取一采样点，共计12个采样波长，图2中按照波长从小到大的顺序，波长的成像位置对应着按照从下往上的顺序排列，验证了其成像位置与波长之间的关系为线性关系。因此，只要看到面阵CCD10竖直方向哪个的位置上接收到像，那么就可以识别出相应的波长。相应的如果是线状物体发出连续的光谱，那么面阵CCD上将会接收到一条连续的曲线。