调整光栅刻线与线光源平行的方法与流程

本发明涉及光谱分析技术领域，具体而言，涉及一种调整光栅刻线与线光源平行的方法。

背景技术：

传统调整光栅刻线与线光源平行的装置是通过狭缝出射的光照射到光栅上，然后衍射到光探测器上来进行调整的(装置复杂不易操作)由于狭缝出射的光较弱，肉眼很难清晰地看到从光栅上衍射的条纹，需要借助光探测元件，而且需要外界环境光强较弱，调整(测试)过程容易受外界环境干扰。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一，公开了一种调整光栅刻线与线光源平行的方法，不需要复杂的装置，操作过程不受外界环境干扰，可以快速调整光栅刻线与线光源平行。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种调整光栅刻线与线光源平行的方法，包括:配备一个能够调节出射光角度的单色光源并固定在平台上；配备一个粘接固定在光栅框中的标准光栅并放置在平台上，标准光栅的刻线与单色光源发出的线光源平行；调整单色光源照射标准光栅的表面，使衍射图样投到接收屏上；固定单色光源的角度，在衍射图样的至少两个衍射光斑上做标记；将被测光栅放入未粘接的光栅框中并替换掉标准光栅；旋转被测光栅直至被测光栅的衍射光斑连线与标记的连线平行。

根据本发明提供的调整光栅刻线与线光源平行的方法，优选地，在衍射图样的至少两个衍射光斑上做标记的步骤，具体包括：在衍射图样的0级、+1级和-1级的光斑位置上做标记。

在该技术方案中，步骤一：配备一个单色光源，可自由调节其出射光角度。步骤二：配备一个平台，一个光栅框。将单色光源固定到平台上。步骤三：配备一个已粘接好的标准光栅，已知该标准光栅刻线与线光源平行。步骤四：打开单色光源，将标准光栅放到平台上，调整单色光源角度，将光照射标准光栅表面，衍射到接收屏上。将单色光源的角度固定，分别在0级，+1级和－1级的衍射光斑位置做上标记。步骤五：将被测光栅放入需要粘接的光栅框中，替换标准光栅，如果被测光栅的刻线与线光源不垂直，则此时被测光栅衍射光斑的连线与标准光栅所衍射的光斑的连线不平行。步骤六：旋转光栅框中被测光栅，使其衍射光斑与标准光斑处于同一条直线上，将被测光栅与光栅框粘接。调整完成。

根据本发明提供的调整光栅刻线与线光源平行的方法，优选地，单色光源为激光器。

根据本发明提供的调整光栅刻线与线光源平行的方法，优选地，单色光源为红光光源。

根据本发明提供的调整光栅刻线与线光源平行的方法，优选地，接收屏为墙壁或者肉眼能够观察到光斑的屏幕。

根据本发明提供的调整光栅刻线与线光源平行的方法，优选地，接收屏为激光探测器，用于接收和分析光信号。

根据本发明提供的调整光栅刻线与线光源平行的方法，优选地，标准光栅为凹面光栅。

本发明取得的有益效果包括：

本发明通过旋转被测光栅使得被测光栅所产生的衍射谱线与标准光栅所产生的衍射谱线重合，来达到矫正光栅刻线与线光源平行的目的，不需要借助光探测元件，不需要在较暗的环境中操作，具有操作简单、快速、准确度高等特点。

附图说明

图1是接收屏上光斑分布的示意图。

图2是光路示意图。

图3是刻线与线光源平行的示意图。

图4是刻线与线光源不平行的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在入射光垂直入射到光栅表面的情况下，当光栅刻线与线光源不平行时，0级衍射谱线的位置不变，+1级和－1级衍射光斑分别朝上，下方向偏移，出现不等高的现象，并且轻微的向中央零级衍射光斑靠拢，光栅刻线与线光源错开的角度增大时，+1级和－1级的衍射光斑上，下方向的偏移距离明显增大。一般光谱采集用线阵CCD来分析光信号，线阵CCD是由多个像元排列组成，如图3中阴影部分所示，各个像元将会接收到经过光栅衍射的各个波段的光，当光栅刻线与线光源平行，各个波段的光分布如图3中所示，图中阴影面积为像元所接收的光面积，当光栅刻线与线光源不平行，各个波段的光在线阵CCD中分布如图4中所示，一个像元将同时接收两个及两个以上波段的光信号，图4接收的光面积比图1中接收的光面积有所减少，导致接收光强度降低，也将导致分辨率降低。

因此，本发明旨在采用更简洁、快速、准确的方法来调整光栅刻线与线光源平行，本发明的一个实施例公开了如下调整方法：

本实施例中调整的是凹面光栅，使用的是红光光源，如图2所示，打开红光激光器，先将标准凹面光栅放置在平台上，调整红光激光器的角度，和凹面光栅的位置，使得光源正好照射在凹面光栅的中心。并且使得在接收屏上衍射光斑最小，标记光斑位置。如图1所示AOB，中央0级衍射光斑为O点，±1级衍射光斑分别为B点和A点。然后将被测光栅放入需要粘接的光栅框中，放置在平台上，替换掉标准光栅，调整光栅框与激光器的相对距离，使得被测光栅所衍射的中央亮条纹与标准光栅所衍射的中央亮条纹重合，并且在接收屏上衍射光斑最小。调整完毕将光栅框位置固定，然后旋转被测光栅，使其衍射光斑的连线与标准光栅衍射光斑的连线平行。然后将被测光栅与光栅框粘接。光栅调整完成，

实施例中选用红光光源，也可选用其他单色光源。

实施例中调整凹面光栅，也可以用来调整平面光栅。

实施例中接收装置为墙壁，也可以为任何可以肉眼能看到光斑的屏幕，也可以为用激光探测器来接收和分析光信号。

根据本发明公开的调整光栅刻线与线光源平行的方法，旋转被测光栅使得被测光栅所产生的衍射谱线与标准光栅所产生的衍射谱线重合，来达到矫正光栅刻线与线光源平行的目的，不需要借助光探测元件，不需要在较暗的环境中操作，具有操作简单、快速、准确度高等特点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。