基于弹光效应的光谱测量装置及光谱测量方法

摘要

本发明公开了一种基于弹光效应的光谱测量装置，属于光学测量技术领域。该装置包括沿入射光依次设置的第一偏振片、光弹性材料、第二偏振片、光探测器，以及可对所述光弹性材料施加一系列不同压力的施压装置，第一偏振片的偏振方向与所述光弹性材料的光轴方向既不平行也不垂直。本发明还公开了一种基于弹光效应的光谱测量方法，利用弹光效应改变在介质中所传播入射光的折射率，使得光弹性材料在相同的外力下，不同波长的光通过光弹性材料后两束双折射光之间的相位差不同，结合偏振片从而达到改变出射光强的目的；通过测量不同外力下的光强度，并求解线性方程组获得待测入射光的频谱。本发明具有成本较低、分辨率高、光谱测量范围宽等优点。

主权项

基于弹光效应的光谱测量方法，使用基于弹光效应的光谱测量装置，所述基于弹光效应的光谱测量装置包括沿入射光依次设置的第一偏振片、光弹性材料、第二偏振片、光探测器，以及可对所述光弹性材料施加一系列不同压力的施压装置，第一偏振片的偏振方向与所述光弹性材料的光轴方向既不平行也不垂直；其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将所述光探测器所能探测的波长范围等分为n个波长间隔为Δλ的波长段，n为大于1的整数，各波长段的中心波长为λ₁,λ₂,…λ_n；步骤2、令待测入射光依次通过第一偏振片、光弹性材料、第二偏振片，并通过所述施压装置施加n个不同的压力，用这n个压力下所述光探测器所探测到的值分别减去环境噪声后，得到一组数值，记为I₁,I₂,…I_n；步骤3、通过求解以下方程组得到待测入射光中各波长分量λ₁,λ₂,…λ_n的大小I(λ₁),I(λ₂),…I(λ_n)：式中，C_ij(i＝1,2…n)(j＝1,2…n)表示在第j个压力下，波长为λ_i的光在经过与不经过第一偏振片、光弹性材料、第二偏振片的情况下，光探测器所探测到的值分别减去环境噪声后的两者的比值，通过实验预先测得；步骤4、对I(λ₁),I(λ₂),…I(λ_n)进行线性拟合，并经光谱定标，得到待测入射光的光谱。