便攜式制冷型光纖光譜儀的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、便攜式光譜儀是光學(xué)儀器的主要構(gòu)成部分。由于其檢測(cè)精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，已成為光譜測(cè)量學(xué)中使用的重要測(cè)量?jī)x器被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、生物、化學(xué)、地質(zhì)、食品安全、色度計(jì)算、環(huán)境檢測(cè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、LED檢測(cè)、半導(dǎo)體工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域。
　　傳統(tǒng)的小型光譜儀體積小，攜帶方便，相對(duì)廉價(jià)，但是信噪比低，靈敏度較差，大型光譜儀雖然靈敏度高，測(cè)量準(zhǔn)確，但是體積龐大，價(jià)格昂貴，所以應(yīng)用范圍受到限制，所以研發(fā)一款高靈敏度，高信噪比而成本相對(duì)廉價(jià)的微型光譜儀

2、具有非常廣闊的市場(chǎng)前景，具有重要意義。
　　本論文針對(duì)市面上現(xiàn)有的微型光譜儀的軟硬件和機(jī)械結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)，在硬件方面，添加了外制冷的電路，在性能方面提升了光譜儀的信噪比和靈敏度;在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，通過(guò)光學(xué)計(jì)算、仿真，添加更為合理的擋光結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)的雜散光;在軟件方面，合理組織軟件架構(gòu)，對(duì)軟件進(jìn)行分層，通過(guò)接口與實(shí)現(xiàn)分離，提升了軟件的可維護(hù)性，可擴(kuò)展性。
　　本論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1)綜述國(guó)內(nèi)外微型光譜儀

3、的現(xiàn)狀，針對(duì)商業(yè)化產(chǎn)品持續(xù)研發(fā)、增多導(dǎo)致控制軟件難以維護(hù)的特點(diǎn)，分析了軟件組織架構(gòu)技術(shù)，提出了微型光譜儀的可擴(kuò)展、可維護(hù)的軟件設(shè)計(jì)方案;
　　2)研究微型光譜儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過(guò)光學(xué)軟件仿真驗(yàn)證，分析了狹縫，光學(xué)系統(tǒng)等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提出了低雜散光，高效率的微型光譜儀機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將雜散光控制在小于0.08％@600nm，0.4％@435nm;
　　3)研究了微型光譜儀的控制電路。設(shè)計(jì)了CCD的放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路和緩存電路，經(jīng)