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基于线阵CCD的微型光谱仪的研制

Development of Micro-Spectrometer Based on Linear CCD Chip

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摘要

为了满足环境污染检测等工业实际应用的需要,便于系统的集成、降低成本,研制了基于CCD芯片的 微型光谱仪,重点介绍了仪器的光学和电子学设计。 光学系统采用了非对称交叉式Czerny-Turner分光结构,使用线阵CCD为光探测元件;电子学设计 部分结合单片机智能化控制的特点和复杂可编程逻辑器件时序准确、 可编程的优点实现了高效、灵活的光谱数据采集。CCD光谱仪的性能测试表明,该光谱仪光谱覆盖 范围为350780 nm,光谱分辨率达到了0.6 nm,信噪比近500。

Abstract

In order to meet the practical industry application requirement of environmental pollution test and facilitate the integration of system and reduce the cost, a micro-spectrometer based on linear CCD array is developed. The design of optical and electronics is introduced. A Czerny-Turner optical structure and linear CCD as light detection device are used in the system. In the electronics design, an efficient and flexible data acquisition is achieved by combining intelligent control of microcontroller and accurate timing, programmable of complex programmable logic device. The performance test of micro spectrometer shows that its spectral coverage is between 350 nm and 780 nm, its spectral resolution comes to 0.6 nm and the signal to noise ratio is close to 500.

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补充资料

中图分类号:TP274

DOI:10.3969/j.issn.1673-6141.2011.04.009

所属栏目:光电技术

基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2009AA06Z204)、中国科学院重大科研装备研制项目(YZ200818)资助

收稿日期:2011-02-17

修改稿日期:2011-03-11

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

王伟兰:中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学研究室, 安徽 合肥 230031
谈图:中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学研究室, 安徽 合肥 230031
汪磊:中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学研究室, 安徽 合肥 230031
高晓明:中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学研究室, 安徽 合肥 230031

联系人作者:王伟兰(wangweilan1984@163.com)

备注:王伟兰(1984-)女,江苏盐城人,研究生,主要研究方向是气体光学传感技术和光电子信号检测技术。

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引用该论文

WANG Wei-lan,TAN Tu,WANG Lei,GAO Xiao-ming. Development of Micro-Spectrometer Based on Linear CCD Chip[J]. Journal of Atmospheric and Environmental Optics, 2011, 6(4): 299-304

王伟兰,谈图,汪磊,高晓明. 基于线阵CCD的微型光谱仪的研制[J]. 大气与环境光学学报, 2011, 6(4): 299-304

被引情况

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