便攜式制冷型光纖光譜儀的設計研究.pdf

1、便攜式光譜儀是光學儀器的主要構成部分。由于其檢測精度高、速度快等優(yōu)點，已成為光譜測量學中使用的重要測量儀器被廣泛應用于農業(yè)、生物、化學、地質、食品安全、色度計算、環(huán)境檢測、醫(yī)藥衛(wèi)生、LED檢測、半導體工業(yè)、石油化工等領域。
　　傳統(tǒng)的小型光譜儀體積小，攜帶方便，相對廉價，但是信噪比低，靈敏度較差，大型光譜儀雖然靈敏度高，測量準確，但是體積龐大，價格昂貴，所以應用范圍受到限制，所以研發(fā)一款高靈敏度，高信噪比而成本相對廉價的微型光譜儀

2、具有非常廣闊的市場前景，具有重要意義。
　　本論文針對市面上現(xiàn)有的微型光譜儀的軟硬件和機械結構做了改進，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;在機械結構方面，通過光學計算、仿真，添加更為合理的擋光結構，降低了系統(tǒng)的雜散光;在軟件方面，合理組織軟件架構，對軟件進行分層，通過接口與實現(xiàn)分離，提升了軟件的可維護性，可擴展性。
　　本論文研究的主要內容及結果如下:
　　1)綜述國內外微型光譜儀

3、的現(xiàn)狀，針對商業(yè)化產品持續(xù)研發(fā)、增多導致控制軟件難以維護的特點，分析了軟件組織架構技術，提出了微型光譜儀的可擴展、可維護的軟件設計方案;
　　2)研究微型光譜儀的機械結構，通過光學軟件仿真驗證，分析了狹縫，光學系統(tǒng)等系統(tǒng)結構，提出了低雜散光，高效率的微型光譜儀機械結構設計，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。設計了CCD的放大電路，A/D轉換電路和緩存電路，經