高分辨率快速测量的地物光纤光谱测试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高分辨率快速测量的地物光纤光谱测试仪，包含：箱体，具有暗室以密封和收容光学元件；光纤分光器，接收被测物反射的光线并分为可见光和近红外光；入射狭缝，设置于所述箱体上以供可见光和近红外光进入；两个光谱分析仪，用于分析可见光和近红外光的光谱；其中，所有的光学元件都是固定在箱体内部，在使用过程中不会出现松动。通过本技术，提高了测量精度、稳定性和抗震性。
【专利说明】
高分辨率快速测量的地物光纤光谱测试仪
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及光谱仪技术领域，尤其是一种地物光纤光谱仪。
【背景技术】
[0002]我国幅员辽阔，地大物博，矿产资源丰富，湖泊、海洋、农作物种植面积和森林植被的覆盖面积也非常辽阔，虽然我们可以通过卫星遥感获取矿藏，湖泊、海洋、农作物及森林植被的信息，但这些信息往往较粗，我们需要对这些矿物、湖泊、海洋、农作物及森林植被进行实地监测，同时需要记录下这些数据采集地点的地理位置信息，以便与卫星遥感数据比对。
[0003]采集这些数据，一般采用地物光谱仪，通过地物光谱仪得到不同的光谱。但是现有的光谱仪内部光学元器件容易损坏，维修成本高；同时，其光学数据的信噪比和热稳定性不尚O
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种高分辨率快速测量的地物光纤光谱测试仪，其目的是提高信噪比和热稳定性，同时提高使用寿命，降低成本。
[0005]为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的基本技术方案为:高分辨率快速测量的地物光纤光谱测试仪，包含:
[0006]箱体，具有暗室以密封和收容光学元件；
[0007]光纤分光器，接收被测物反射的光线并分为可见光和近红外光；
[0008]入射狭缝，设置于所述箱体上以供可见光和近红外光进入；
[0009]两个光谱分析仪，用于分析可见光和近红外光的光谱；
[0010]每个光谱分析仪包括:
[0011]第一反射镜，设置在光线的光路的前端并正对所述的入射狭缝以将光线汇聚为平行光并发射；
[0012]全息光栅，设置在所述第一反射镜之后，并接收经过平行处理后的光线并将该平行的混合光线按照波长顺序分解为空间分布的光谱；
[0013]第二反射镜，接收经过全息光栅分光的光谱并将该光谱会聚；
[0014]阵列探测器，该阵列探测器包括可见光阵列探测器和近红外探测器，该可见光阵列探测器接收第二反射镜反射会聚的可见光谱以感应可见光的光谱强度分布;近红外光探测器接收第二反射镜反射会聚的近红外光以感应近红外光的光谱强度分布；以及
[0015]数据采集电路，该数据采集电路连接所述可见光阵列探测器和近红外光探测器以将光信号转化为电信号用于在显示器中显示；
[0016]其中，所述可见光阵列探测器为2048像素的阵列探测器可检测350-1000nm的光谱；
[0017]其中，所述近红外光探测器为512像素的InGaAS探测器以检测1000-2500nm的光.)並L曰O
[0018]进一步的，所述箱体为高强度金属材料制得。
[0019]进一步的，所述数据采集电路的元器件为贴片式元件。
[0020]本实用新型的有益效果是:
[0021]本实用新型的技术方案中，采用阵列式探测器，其测量速度高，全光谱测量时间可以控制在1ms内，与传统的光谱仪相比，其信噪比和数据稳定性能够提高约3倍。另外，本实用新型的技术方案中，所有光学原件都是直接固定在箱体内，且不可动，因此提高了抗震性和稳定性。
【附图说明】
[0022]图1为光谱分析仪的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下将结合附图1对本实用新型做进一步的说明，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。
[0024]本实用新型一种高分辨率快速测量的地物光纤光谱测试仪，包含:
[0025]箱体10，具有暗室以密封和收容光学元件；
[0026]光纤分光器20，接收被测物反射的光线并分为可见光和近红外光；
[0027]入射狭缝101，设置于所述箱体10上以供可见光和近红外光进入；
[0028]两个光谱分析仪30，用于分析可见光和近红外光的光谱。
[0029]具体的，在本实用新型中，通过分光，形成两个光路通道，能够实现可见光和近红外光的检测。在本方案中，所有的光学元件均是固定在暗室内，而且是不可动的，因此具有很好的稳定性，保证光谱测试仪的正常使用。
[0030]该两个光谱分析仪30的结构除了所使用的阵列探测器不一样之外，其他结构是一模一样的，因此下面以可见光的光谱分析仪30为例进行说明。
[0031]用于检测可见光的光谱分析仪包括:
[0032]第一反射镜301，设置在光路的前端并正对所述的入射狭缝101以将光线汇聚为平行光并发射；
[0033]全息光栅302，设置在所述第一反射镜301之后，并接收经过平行处理后的光线并将该平行的混合光线按照波长顺序分解为空间分布的光谱；
[0034]第二反射镜303，接收经过全息光栅302分光的光谱并将该光谱会聚；
[0035]可见光阵列探测器304，接收第二反射镜的可见光谱以感应可见光的光谱强度分布；以及
[0036]数据采集电路305，该数据采集电路305连接所述可见光阵列探测器304以将光信号转化为电信号用于在显示器306中显示。
[0037]光线通过入射狭缝101进入到暗室内部，第一反射镜301将发散光变为平行光，再经过全息光栅302之后，信号光被按照波长分布色散开来，第二反射镜303将色散之后的光谱成像到可见光阵列探测器304上，可见光阵列探测器304将光信号转换为电信号，再经过数据采集电路305转换之后即可读出从入射狭缝出进入的太阳反射比光谱分布。
[0038]具体的，在本实用新型中所述可见光阵列探测器304为2048像素的阵列探测器可检测350-1000nm的光谱；
[0039]其中，近红外光探测器为512像素的InGaAS探测器以检测1000-2500nm的光谱。
[0040]为了满足在户外的使用条件，箱体10采用高强度金属材料制得。
[0041]为了，保证光谱测试仪在使用过程中的稳定性，所述数据采集电路305的元器件为贴片式元件。
[0042]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
【主权项】
1.一种高分辨率快速测量的地物光纤光谱测试仪，其特征在于，包含: 箱体，具有暗室以密封和收容光学元件； 光纤分光器，接收被测物反射的光线并分为可见光和近红外光； 入射狭缝，设置于所述箱体上以供可见光和近红外光进入； 两个光谱分析仪，用于分析可见光和近红外光的光谱； 每个光谱分析仪包括: 第一反射镜，设置在光线的光路的前端并正对所述的入射狭缝以将光线汇聚为平行光并发射； 全息光栅，设置在所述第一反射镜之后，并接收经过平行处理后的光线并将该平行的混合光线按照波长顺序分解为空间分布的光谱； 第二反射镜，接收经过全息光栅分光的光谱并将该光谱会聚； 阵列探测器，该阵列探测器包括可见光阵列探测器和近红外探测器，该可见光阵列探测器接收第二反射镜反射会聚的可见光谱以感应可见光的光谱强度分布;近红外光探测器接收第二反射镜反射会聚的近红外光以感应近红外光的光谱强度分布；以及 数据采集电路，该数据采集电路连接所述可见光阵列探测器和近红外光探测器以将光信号转化为电信号用于在显示器中显示； 其中，所述可见光阵列探测器为2048像素的阵列探测器可检测350-1000nm的光谱； 其中，所述近红外光探测器为512像素的InGaAS探测器以检测1000-2500nm的光谱。2.如权利要求1所述的高分辨率快速测量的地物光纤光谱测试仪，其特征在于:所述箱体为高强度金属材料制得。3.如权利要求1所述的高分辨率快速测量的地物光纤光谱测试仪，其特征在于:所述数据采集电路的元器件为贴片式元件。
【文档编号】G01J3/36GK205483264SQ201620141908
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月22日
【发明人】蒋二龙, 周稳稳
【申请人】深圳欧谱申光电科技有限公司