固定在光路切换开关阵列2的面板上；光纤连接器113包括底板1131和连接头1132 ;连接头1132是带有外螺纹的短管，固定连接在底板1131上；底板1131固定安装在安装板11上，使A、B两片安装板上的连接头1132通过透光通孔112相通；底板1131通过至少两组螺纹连接结构固定在安装板11上，其中至少一组螺纹连接结构位于透光通孔112下缘下方；螺纹连接结构包括螺孔和通过螺孔插入中空夹层111内的螺栓1133，螺纹连接结构分布在遮光片1111转动范围外。
[0019]使用本实施例的装置时，3个光纤探头按照设计方向布放，当需要采集其中某一个探头的光谱时，通过外围控制单元驱动与其他探头相连的光路开关单元的电机，给予电机适当的脉冲，使电机带动遮光片转动至阻断该光路开关单元的透光通孔的位置，由此，同时关闭其他打开的光路，仅保留待采集探头的光路，随后控制SVC光谱仪进行光谱采集。
[0020]请见图5，是本发明实施例进行水体表观光谱观测时的安装示意图，本发明提供的一种利用基于多路复用技术的多通道光谱测量装置进行水体表观光谱观测的方法，在靶区水域安装固定于水中的支架，在支架上安装实施例1所述的基于多路复用技术的多通道光谱测量装置，布放其中的3个光纤探头达到预定测量角度，其中I个辐亮度光纤探头与湖面法线方向的夹角02=40°指向天空，I个辐亮度光纤探头与湖面法线方向的夹角&=40°指向湖面，最后I个辐照度光纤探头朝天空垂直安装，按照探头观测方位与太阳直射方向成135°夹角进行观测。通过外围的控制单元控制本装置的光路切换开关阵列切换测量通道，实现一台光谱仪同步测量3个目标的光谱数据，每个目标一次测量8条光谱，数据采集频率为10分钟一次。
[0021]尽管本说明书较多地使用了光路开关单元1、安装板11、中空夹层111、遮光片1111、透光通孔112、光纤连接器113、底板1131、连接头1132、螺栓1133、固定板12、螺孔121、电机13、转动轴131、光路切换开关阵列、探头组3、光纤探头31、光谱仪4等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
[0022]应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0023]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于多路复用技术的多通道光谱测量装置，其特征在于:包括光路切换开关阵列(2)、探头组(3)和光谱仪(4)，所述的光谱仪(4)和探头组(3)通过所述的光路切换开关阵列(2)连接；所述的探头组由N个光纤探头组成，所述的光路切换开关阵列(2)由N个相同的光路开关单元(I)并联构成，N取大于等于2的整数；所述的N个光纤探头分别通过所述的N个相同的光路开关单元(I)与所述的光谱仪(4)连接。
2.根据权利要求1所述的基于多路复用技术的多通道光谱测量装置，其特征在于:所述的光路开关单元(I)包括一组安装板(11)、固定板(12)和电机(13)，所述的安装板(11)有A、B两片，均垂直固定安装在所述的固定板(12)表面上，A、B两片安装板与固定板(12)之间构成顶部开放的中空夹层(111);所述的A、B两片安装板对称位置处开设有透光通孔(112)，用于通过光纤和光纤连接器(113)连接所述的探头组(3)和光谱仪(4);所述的中空夹层(111)内设有遮光片(1111)，所述的电机(13)固定安装在所述的固定板(12)上，其转动轴(131)通过设置在A片安装板上的安装孔伸入中空夹层(111)内，与所述的遮光片(1111)固定连接；所述的遮光片(1111)的宽度大于透光通孔(112)直径且遮光片(1111)转动半径大于转动轴(131)到透光通孔(112)的距离，使遮光片(1111)转至水平位置时能够阻断透光通孔(112);所述的电机(13)通过线缆连接外围控制单元。
3.根据权利要求2所述的基于多路复用技术的多通道光谱测量装置，其特征在于:所述的电机(13)通过螺纹连接件和固定块固定安装在所述的固定板(12)上，所述的固定板(12)表面还开有螺孔(121 )，用于将N个光路开关单元(I)通过螺纹连接件固定在所述的光路切换开关阵列(2)的面板上。
4.根据权利要求2所述的基于多路复用技术的多通道光谱测量装置，其特征在于:所述的光纤连接器(113)包括底板(1131)和连接头(1132);所述的连接头(1132)是带有外螺纹的短管，固定连接在所述的底板(1131)上；所述的底板(1131)固定安装在所述的安装板(11)上，使A、B两片安装板上的连接头(1132)通过所述的透光通孔(112)相通。
5.根据权利要求4所述的基于多路复用技术的多通道光谱测量装置，其特征在于:所述的底板(1131)通过至少两组螺纹连接结构固定在安装板(11)上，其中至少一组螺纹连接结构位于所述的透光通孔(112)下缘下方；所述的螺纹连接结构包括螺孔和通过螺孔插入中空夹层(111)内的螺栓(1133 )，所述的螺纹连接结构分布在所述的遮光片(1111)转动范围外。
6.一种利用权利要求1所述的基于多路复用技术的多通道光谱测量装置进行水体表观光谱观测的方法，其特征在于:在靶区水域安装固定于水中的支架，在支架上安装权利要求I所述的多通道光谱测量装置，其中所述的探头组包括I个辐照度光纤探头和2个辐亮度光纤探头，并且，3个光纤探头严格按照美国SeaWiFS海洋光学规范中推荐的[40°，135° ]观测几何进行布放，通过外围的控制单元控制本装置的光路切换开关阵列切换测量通道，实现一台光谱仪同步测量3个目标的光谱数据，每个目标一次测量8条光谱，数据采集频率为10分钟一次。
【专利摘要】本发明公开了一种基于多路复用技术的多通道光谱测量装置与方法，装置包括光路切换开关阵列、探头组和光谱仪，光谱仪和探头组通过光路切换开关阵列连接；探头组由N个光纤探头组成，光路切换开关阵列由N个相同的光路开关单元并联构成，N取大于等于2的整数；N个光纤探头分别通过N个相同的光路开关单元与光谱仪连接。本发明只需要通过一台光谱仪就可以观测多个光纤探头采集的光谱数据，而且不必通过人工更换观测不同目标的光纤探头或同时使用多台光谱仪的方式实现多通道光谱测量，不但能够大大减少人力成本和光谱仪设备成本，更重要的是能够保证光谱观测过程中多通道之间的数据同步性，降低人为因素带来的误差。
【IPC分类】G01J3-28
【公开号】CN104880252
【申请号】CN201510326662
【发明人】田礼乔, 陈晓玲, 黄锐
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月15日