本申請(qǐng)屬于光譜成像，更具體地，涉及一種通道可擴(kuò)展的多通道光譜儀。

背景技術(shù)：

1、隨著光譜成像技術(shù)的發(fā)展，光譜成像技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。如生命科學(xué)、天文觀測(cè)、農(nóng)業(yè)檢測(cè)、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域。多通道光譜儀能夠?qū)Χ鄠€(gè)信號(hào)光同時(shí)測(cè)量，提高了檢測(cè)效率。

2、在實(shí)際應(yīng)用需求中，需要對(duì)更多通道的信號(hào)光進(jìn)行測(cè)量，現(xiàn)有采用單狹縫設(shè)計(jì)的多通道光譜儀繼續(xù)增加通道數(shù)會(huì)增加后續(xù)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本申請(qǐng)的目的在于提供一種通道可擴(kuò)展的多通道光譜儀，旨在解決現(xiàn)有采用單狹縫設(shè)計(jì)的多通道光譜儀繼續(xù)增加通道數(shù)會(huì)增加后續(xù)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N通道可擴(kuò)展的多通道光譜儀，沿光路依次包括：光纖陣列組、狹縫陣列和色散光譜成像結(jié)構(gòu)；

3、所述光纖陣列組由多個(gè)光纖陣列組成，用于接收不同來(lái)源的信號(hào)光，入射至狹縫陣列中的其中一個(gè)狹縫；

4、所述狹縫陣列上設(shè)有多個(gè)狹縫，所述狹縫的數(shù)量與光纖陣列的數(shù)量匹配，各狹縫的開(kāi)閉狀態(tài)被單獨(dú)控制，用于在打開(kāi)狀態(tài)下使入射光線按照光學(xué)系統(tǒng)要求的寬度入射到色散光譜成像結(jié)構(gòu)；

5、所述色散光譜成像結(jié)構(gòu)，用于成狹縫像。

6、優(yōu)選地，所述光纖陣列組中光纖陣列采用狹縫長(zhǎng)邊垂直方向的并排排列。

7、優(yōu)選地，所述光纖陣列中光纖采用與狹縫長(zhǎng)邊平行方向的線性排列。

8、優(yōu)選地，各光纖陣列前端安裝有物鏡或者光纖接口，用于接收來(lái)自樣品的信號(hào)或者漫反射的信號(hào)。

9、優(yōu)選地，所述狹縫均為長(zhǎng)方形，開(kāi)閉狀態(tài)受電機(jī)控制的機(jī)械結(jié)構(gòu)控制。

10、優(yōu)選地，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)還能夠控制狹縫開(kāi)狀態(tài)下的寬度。

11、優(yōu)選地，所述色散光譜成像結(jié)構(gòu)沿光路依次包括：包括：準(zhǔn)直光學(xué)元件、色散光學(xué)元件、聚焦光學(xué)元件和光電探測(cè)器。

12、優(yōu)選地，所述準(zhǔn)直光學(xué)元件和聚焦光學(xué)元件為單透鏡、組合透鏡和透鏡組合中的一種或多種。

13、優(yōu)選地，所述色散光學(xué)元件為光柵、棱鏡或者棱鏡和光柵的組合。

14、優(yōu)選地，擴(kuò)展后的通道數(shù)為n*m，其中，n為擴(kuò)展前多通道光譜儀最大可測(cè)量信號(hào)光數(shù)量，m為光纖陣列組中光纖陣列的數(shù)量。

15、總體而言，通過(guò)本申請(qǐng)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

16、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N通道可擴(kuò)展的多通道光譜儀，通過(guò)在準(zhǔn)直鏡組前端增加光纖陣列和狹縫陣列，分別接收來(lái)自不同光纖陣列的信號(hào)，控制狹縫陣列不同狹縫的開(kāi)閉，單個(gè)光纖陣列的信號(hào)光會(huì)通過(guò)單狹縫最終成像在探測(cè)器上，分別得到不同光纖陣列信號(hào)光的光譜數(shù)據(jù)，拓展多通道光譜儀同時(shí)可探測(cè)的通道數(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種通道可擴(kuò)展的多通道光譜儀，其特征在于，沿光路依次包括：光纖陣列組、狹縫陣列和色散光譜成像結(jié)構(gòu)；

2.如權(quán)利要求1所述的多通道光譜儀，其特征在于，所述光纖陣列組中光纖陣列采用狹縫長(zhǎng)邊垂直方向的并排排列。

3.如權(quán)利要求1所述的多通道光譜儀，其特征在于，所述光纖陣列中光纖采用與狹縫長(zhǎng)邊平行方向的線性排列。

4.如權(quán)利要求1所述的多通道光譜儀，其特征在于，各光纖陣列前端安裝有物鏡或者光纖接口，用于接收來(lái)自樣品的信號(hào)或者漫反射的信號(hào)。

5.如權(quán)利要求1所述的多通道光譜儀，其特征在于，所述狹縫均為長(zhǎng)方形，開(kāi)閉狀態(tài)受電機(jī)控制的機(jī)械結(jié)構(gòu)控制。

6.如權(quán)利要求5所述的多通道光譜儀，其特征在于，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)還能夠控制狹縫開(kāi)狀態(tài)下的寬度。

7.如權(quán)利要求1所述的多通道光譜儀，其特征在于，所述色散光譜成像結(jié)構(gòu)沿光路依次包括：包括：準(zhǔn)直光學(xué)元件、色散光學(xué)元件、聚焦光學(xué)元件和光電探測(cè)器。

8.如權(quán)利要求7所述的多通道光譜儀，其特征在于，所述準(zhǔn)直光學(xué)元件和聚焦光學(xué)元件為單透鏡、組合透鏡和透鏡組合中的一種或多種。

9.如權(quán)利要求7所述的多通道光譜儀，其特征在于，所述色散光學(xué)元件為光柵、棱鏡或者棱鏡和光柵的組合。

10.如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的多通道光譜儀，其特征在于，擴(kuò)展后的通道數(shù)為n*m，其中，n為擴(kuò)展前多通道光譜儀最大可測(cè)量信號(hào)光數(shù)量，m為光纖陣列組中光纖陣列的數(shù)量。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于光譜成像技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)一種通道可擴(kuò)展的多通道光譜儀。沿光路依次包括：光纖陣列組由多個(gè)光纖陣列組成，用于接收不同來(lái)源的信號(hào)光，入射至狹縫陣列中的其中一個(gè)狹縫；狹縫陣列上設(shè)有多個(gè)狹縫，所述狹縫的數(shù)量與光纖陣列的數(shù)量匹配，各狹縫的開(kāi)閉狀態(tài)被單獨(dú)控制，用于在打開(kāi)狀態(tài)下使入射光線按照光學(xué)系統(tǒng)要求的寬度入射到色散光譜成像結(jié)構(gòu)；色散光譜成像結(jié)構(gòu)，用于成狹縫像。通過(guò)本申請(qǐng)，在準(zhǔn)直鏡組前端增加光纖陣列和狹縫陣列，分別接收來(lái)自不同光纖陣列的信號(hào)，控制狹縫陣列不同狹縫的開(kāi)閉，單個(gè)光纖陣列的信號(hào)光會(huì)通過(guò)單狹縫最終成像在探測(cè)器上，分別得到不同光纖陣列信號(hào)光的光譜數(shù)據(jù)，拓展多通道光譜儀同時(shí)可探測(cè)的通道數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：夏珉,秦明,席英皓,邵譚彬,郭文平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9