[实用新型]可寻像的光谱仪系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学仪器，尤其是一种可寻像的光谱仪系统，用于准确地对目标进行光谱检测。

背景技术

光谱仪是一种测定光辐射强度特性及其变化规律的光学仪器。它的原理是利用光的色散、衍射或者光学调制，将不同频率的光辐射按照特定的规律分解开形成光谱，再结合光学系统与电子数据处理系统，获取目标的光辐射强度和频率，通过测定的光谱信息可以分析目标的物质结构、成分和元素含量等。光谱仪的光谱测量范围不仅包含人眼能感受的可见光范围，还可对远红外区和紫外区的光辐射进行高精度测量。光谱仪具有测量范围大、分析精度高等优点，已被广泛应用于天文观测、生物医学、航天航空、农业生态、国防军事以及石油勘探等领域。

光谱仪根据其色散系统原理的不同有物质色散型、多缝衍射型、多光束干涉型等结构。目前使用的光谱仪系统中，只能获取目标的光谱特征曲线，尚未有带寻像功能的结构出现。虽然光谱仪的测试精度高，但是如果不能对目标进行寻像，在对大面积目标进行检测时很难判断仪器是否瞄准目标，光谱仪的测试精度会降低；而且在光谱测量时不能对目标进行成像显示或者保存，仅靠光谱仪测得的光谱曲线分析目标特性不仅难度大，对使用者的专业水平要求也较高。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种可寻像的光谱仪系统，将光谱仪与寻像器件结合，使用者能够在观察目标的同时，测试视场中指定目标范围的光谱强度曲线。

按照本实用新型提供的技术方案，所述可寻像的光谱仪系统包括：

消杂散光组件、成像物镜、分光镜、光谱仪以及寻像器件；所述消杂散光组件、成像物镜、分光镜沿目标光束的光路设置，光谱仪和寻像器件分设在分光镜两侧，目标光束通过消杂散光组件和成像物镜后成为会聚光束，会聚光束经分光镜被分为两路光束，一路入射到光谱仪，另一路入射到寻像器件，通过标定使光谱仪的视场完全包含在寻像器件的视场中。

进一步地，在所述光谱仪前还设有第一光阑，在所述寻像器件前还设有第二光阑，第一光阑小于第二光阑，而且第一光阑和第二光阑所在两个平面为共轭面；经分光镜分出的一路光束经过第一光阑入射到光谱仪，另一路光束经过第二光阑入射到寻像器件。

进一步地，所述成像物镜为定焦镜头或变焦镜头。

进一步地，所述分光镜为立方体分光镜或平板分光镜。

进一步地，所述光谱仪采用带积分棒光纤光谱仪。

进一步地，所述寻像器件采用多光谱相机或数码相机或白光望远镜。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）可视化寻像器件与光谱仪结合的多样化，寻像器件可以为多光谱相机或数码相机或白光望远镜等。

（2）寻像器件可用于快速瞄准目标；标定时，在寻像器件视场中对光谱仪视场进行标识，可以帮助使用者在使用时快速瞄准探测目标，提高光谱仪的分析目标的准确性。

（3）结合相机等光学成像器件还可存储目标图像或者多光谱图像，便于使用者综合分析目标的形状和光谱特性。

附图说明

图1为本实用新型的光路结构示意图。

图2为本实用新型光谱仪视场在寻像器件视场中的标识示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

结合图1，本实用新型所提供的可寻像的光谱仪系统，包括消杂散光组件1、成像物镜2、分光镜3、第一光阑4、第二光阑5、光谱仪6以及寻像器件7。所述消杂散光组件1、成像物镜2、分光镜3沿目标光束的光路设置，光谱仪6和寻像器件7分设在分光镜3两侧。第一光阑4设置在光谱仪6前，第二光阑5设置在寻像器件7前。第一光阑4和第二光阑5所在两个平面为共轭面；第一光阑4小于第二光阑5。

目标光束通过消杂散光组件1和成像物镜2后成为会聚光束，会聚光束经分光镜3被分为两路光束，一路光束经过第一光阑4入射到光谱仪6，另一路光束经过第二光阑5入射到寻像器件7。通过标定使光谱仪6的视场完全包含在寻像器件7的视场中。标定时，将光谱仪6的视场标识在寻像器件7的视场中。使用时，在寻像器件7上观察目标图像，可以使光谱仪6快速准确地获取指定目标区域的光谱曲线。

成像物镜2可采用定焦镜头或变焦镜头。

分光镜3可采用任意一种分光器件，比如立方体分光镜或平板分光镜。分光镜3的透过率和反射率比值根据光谱仪6和寻像器件7的灵敏度设计。

光谱仪6可采用带积分棒光纤光谱仪。