[发明专利]基于滤波片吸收特性的全自动光波长测量装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于滤波片吸收特性的全自动光波长测量装置，它的第一支架平板上开设有通光孔，第一支架平板上固定连接导光管道，导光管道的导光孔与通光孔同轴连通，第二支架平板上开设有轴孔，第二支架平板的后侧面安装电机，电机的转轴穿过轴孔，第二支架平板的前侧还固定有光电传感器；转盘均匀设有第一检测窗孔、第二检测窗孔和第三检测窗孔，第一带通滤波片盖住第一检测窗孔，第二带通滤波片盖住第二检测窗孔，电机的转轴与转盘的轴心固定连接，转盘位于第一支架平板与第二支架平板之间。本发明采集数据速度快，测量误差小，由光谱仪自动扫描获取滤波片数据，信息量大数据准确。透射率‑波长拟合方式的相关系数高，计算波长精准。

技术领域

本发明涉及光波长测量技术领域，具体涉及一种基于滤波片吸收特性的全自动光波长测量装置及方法。

背景技术

光源波长的测量是高等学校理工科专业学生大学物理实验教学中的一个基本内容，目前光源波长测量方法很多是利用光的干涉性进行测量，主要有双缝干涉法测量激光波长、迈克尔逊干涉仪的测量连续激光波长、牛顿环测量激光波长以及光学劈尖干涉测量激光波长等方法。这些方式存在的缺陷是检测设备体积大、重量大，调节时间长和测量效率低。

本发明是一种基于滤波片光谱吸收特性的光波长全自动测量装置，具有操作简便、检测快捷、结果准确、成本低廉、结构轻便等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于滤波片吸收特性的全自动光波长测量装置及方法，该装置和方法能快速准确的测量光波长。

为解决上述技术问题，本发明公开的一种基于滤波片吸收特性的全自动光波长测量装置，其特征在于：它包括绝缘底板、导光管道、转盘、电机、光电传感器、电压峰值捕获器、模数转换器、处理器和垂直安装在绝缘底板上的第一支架平板和第二支架平板；

其中，第一支架平板与第二支架平板平行，第一支架平板上开设有通光孔，第一支架平板上固定连接导光管道，导光管道的导光孔与通光孔同轴连通，第二支架平板上开设有轴孔，第二支架平板的后侧面安装电机，电机的转轴穿过轴孔，第二支架平板的前侧还固定有光电传感器；

所述转盘均匀设有第一检测窗孔、第二检测窗孔和第三检测窗孔，第一带通滤波片盖住第一检测窗孔，第二带通滤波片盖住第二检测窗孔，电机的转轴与转盘的轴心固定连接，转盘位于第一支架平板与第二支架平板之间，光电传感器的光信号接收端能分别与第一检测窗孔、第二检测窗孔和第三检测窗孔同轴正对；

所述光电传感器的信号输出端连接电压峰值捕获器的信号输入端，电压峰值捕获器的信号输出端连接模数转换器的信号输入端，模数转换器的信号输出端连接处理器的电压数字信号输入端。

一种利用上述装置进行光波长测量的方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：用光谱仪测试第一带通滤波片和第二带通滤波片，获得对应于第一带通滤波片的第一透射率与波长的特性曲线，和对应于第二带通滤波片的第二透射率与波长的特性曲线，其中，第一透射率与波长的特性曲线波峰对应的波长值小于第二透射率与波长的特性曲线的波峰对应的波长值；

步骤2：将第一透射率与波长的特性曲线和第二透射率与波长的特性曲线在同一个坐标系中进行显示，并按波长分区，波长由小到大一共分为A区、B区、C区和D区，其中，A区起点为第一透射率与波长的特性曲线的20％透射率峰值左侧点对应的波长值，A区终点为第一透射率与波长的特性曲线的94％透射率峰值左侧点对应的波长值；

B区起点为第一透射率与波长的特性曲线的94％透射率峰值左侧点对应的波长值，B区终点为第一透射率与波长的特性曲线和第二透射率与波长的特性曲线交点对应的波长值；

C区起点为第一透射率与波长的特性曲线和第二透射率与波长的特性曲线交点对应的波长值，C区终点为第二透射率与波长的特性曲线的88％透射率峰值右侧点对应的波长值；