紫外—可见光微型光纤光谱仪的研制

发布时间：2017-04-10 14:14

  本文关键词：紫外—可见光微型光纤光谱仪的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光谱仪器是光学仪器的重要组成部分,它是应用光学原理,对物质的结构和成分等进行测量、分析和处理的基本设备,具有分析精度高、测量范围大、速度快等优点,普通的光谱仪只能探测400～800nm波长的可见光波段,而在一些特殊领域,需要探测200～400nm波长的紫外光波段,目前市面上的微型紫外光谱仪多采用背向减薄式或镀膜CCD作为感光元件,价格都比较昂贵,所以本文提出了将高性价比的CMOS传感器芯片S11639应用于紫外-可见光谱仪中的设计方案,系统采用光纤作为导光元件,通过光栅进行分光处理,处理过的光束平行投射在S11639的表面,进而转化为电信号,再通过电路部分的A/D转化、信号存储和传输,将数据上传到上位机,进行光谱图像显示和分析。设计中,为了让S11639感光元件得到均匀单色性好、分辨率高的平行光束,需要搭建一套结构大小合理的光学系统。本文中采用了非对称性的切尔尼-特纳光学系统,可通过光路优化很好得消除整体的像差,光信号经S11639转化为电信号,需要经高精度A/D转化芯片转化为数字信号,由于这部分输出的信号数据量巨大,所以先将其暂时存储至外部RAM,再通过复杂可编程逻辑器件CPLD来控制各个部件相互配合来传输信号,最后通过STM32芯片自带的USB接口上传到上位机,进行光谱显示。文章最后通过设计实验对比,验证了用该方案设计的微型紫外-可见光纤光谱仪,具有良好的紫外敏感性,频谱范围为200nm～900nm,分辨率可达1.5nm。
【关键词】：应用光学电子学 线阵CMOS 紫外 微型光谱仪
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH744.1

  本文关键词：紫外—可见光微型光纤光谱仪的研制，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：296880