一種pwm控制合成寬譜帶光源裝置制造方法
【專利摘要】一種PWM控制合成寬譜帶光源裝置，它涉及合成寬譜帶光源【技術(shù)領(lǐng)域】，電源模塊分別與通訊模塊、控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、LED合成寬譜帶光源連接，為各個(gè)模塊供電，控制模塊分別與通訊模塊、驅(qū)動(dòng)模塊連接，驅(qū)動(dòng)模塊與LED合成寬譜帶光源連接，通訊模塊接收外部控制信號(hào)傳給控制模塊，控制模塊根據(jù)接收的指令控制驅(qū)動(dòng)模塊采取相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)LED光源，從而改變譜分布及譜寬度；它通過MODBUS?RTU總線與控制器連接，可改變譜分布特性，可調(diào)節(jié)功率譜密度以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的要求，可實(shí)現(xiàn)光譜分段電控制以滿足單片光柵無(wú)譜信號(hào)重疊色散成像；可控性好、功耗小、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、不需要預(yù)熱時(shí)間；采用耦合透鏡和光纖作為傳導(dǎo)體所以整個(gè)光路的耦合效率高、損耗小。
【專利說明】一種PWM控制合成寬譜帶光源裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型涉及合成寬譜帶光源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種PWM控制合成寬譜帶光源裝置。
【背景技術(shù)】:
[0002]目前隨著微電子領(lǐng)域中的多像元光學(xué)探測(cè)器和光纖技術(shù)的迅猛發(fā)展，使新一代的微型光纖光譜儀具有成本低、高分辨率、便攜和高速測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。因此其在在線檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用。
[0003]而光源作為光譜儀的核心器件，其穩(wěn)定性是決定檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)有光譜儀常用光源為氘燈或鹵素?zé)舻雀邏悍烹娀蚣訜岱绞将@得，最大的缺點(diǎn)是功耗大、穩(wěn)定性差、壽命短。穩(wěn)定性差會(huì)降低儀器的測(cè)量精度，而其標(biāo)稱壽命通常只有幾百小時(shí)，就需要經(jīng)常更換光源和定期標(biāo)定測(cè)試，增加了維護(hù)成本。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種PWM控制合成寬譜帶光源裝置，它可控性好、功耗小、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、不需要預(yù)熱時(shí)間；采用耦合透鏡和光纖作為傳導(dǎo)體所以整個(gè)光路的耦合效率高、損耗小。
[0005]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案:它包含電源模塊1、通訊模塊2、控制模塊3、驅(qū)動(dòng)模塊4、LED合成寬譜帶光源5，電源模塊I分別與通訊模塊2、控制模塊3、驅(qū)動(dòng)模塊4、LED合成寬譜帶光源5連接，為各個(gè)模塊供電，控制模塊3分別與通訊模塊2、驅(qū)動(dòng)模塊4連接，驅(qū)動(dòng)模塊4與LED合成寬譜帶光源5連接，通訊模塊2接收外部控制信號(hào)傳給控制模塊3，控制模塊3根據(jù)接收的指令控制驅(qū)動(dòng)模塊4采取相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)LED光源，從而改變譜分布及譜寬度。
[0006]所述的通訊模塊2包含RS485收發(fā)器U2、第一電阻-第三電阻R1-R3、第一穩(wěn)壓管D1、第二穩(wěn)壓管D2，RS485收發(fā)器U2的I腳與控制模塊3的數(shù)據(jù)接收端口連接，RS485收發(fā)器U2的2腳、3腳與控制模塊3的3腳連接，RS485收發(fā)器U2的4腳與控制模塊3的數(shù)據(jù)發(fā)送端口連接，RS485收發(fā)器U2的5腳接地，RS485收發(fā)器U2的6腳分別與第二電阻R2、第三電阻R3、第二穩(wěn)壓管D2的負(fù)極連接，第二電阻R2的另一端接5V電源，第二穩(wěn)壓管D2的正極接地，RS485收發(fā)器U2的7腳與第一電阻R1、第一穩(wěn)壓管Dl的負(fù)極、第三電阻R3的另一端連接，第一電阻R1、第一穩(wěn)壓管Dl的正極均接地，RS485收發(fā)器U2的8腳與5V電源連接。
[0007]所述的驅(qū)動(dòng)模塊4包含驅(qū)動(dòng)芯片J1、第四電阻-第七電阻R4-R7、第一電容Cl、第二電容C2，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的I腳與第四電阻R4的一端連接，第四電阻R4的另一端接地，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的2腳-5腳、10腳、19腳、24腳接地，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的6腳-9腳、11腳-18腳、20腳-23腳與LED合成寬譜帶光源5連接，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的25腳分別與第七電阻R7、第一電容Cl的一端連接，第七電阻R7的另一端與3.3V電源連接，第一電容Cl的另一端接地，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的26腳與第六電阻R6的一端、控制模塊3的24腳連接，第六電阻R6的另一端接5V電源，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的27腳與第五電阻R5的一端連接并與控制模塊3的23腳連接，第五電阻R5的另一端接5V電源，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的28腳與第二電容C2的一端連接并與3.3V電源連接，第二電容C2的另一端接地。
[0008]所述的LED合成寬譜帶光源5包含一顆白光LED和數(shù)顆紫外LED、耦合透鏡、各分支光纖和主光纖，為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、減少LED的數(shù)量，可見光部分采用一顆寬帶白光LED，發(fā)光波長(zhǎng)范圍為425nm?700nm,在紫外部分則米用單波長(zhǎng)LED,數(shù)量可根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境靈活配置；為了提高耦合效率，在各LED與分支光纖之間放置耦合透鏡，白光LED采用的是非球面透鏡，紫外LED采用的是石英球透鏡，LED發(fā)出的光通過耦合透鏡耦合至各分支光纖，各分支光纖再與主光纖進(jìn)行融合，從而組成紫外-可見全光譜光源。
[0009]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0010]一、由于采用LED作為發(fā)光體所以可控性好、功耗小、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、不需要預(yù)熱時(shí)間；
[0011]二、由于采用多顆LED作為組合光源所以譜分布及譜寬度可控；
[0012]三、由于采用耦合透鏡和光纖作為傳導(dǎo)體所以整個(gè)光路的耦合效率高、損耗小。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型中通訊模塊2的電路原理圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)模塊4的電路原理圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型中LED合成寬譜帶光源5的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0017]參看圖1-圖4，本【具體實(shí)施方式】采用如下技術(shù)方案:它包含電源模塊1、通訊模塊
2、控制模塊3、驅(qū)動(dòng)模塊4、LED合成寬譜帶光源5，電源模塊I分別與通訊模塊2、控制模塊
3、驅(qū)動(dòng)模塊4、LED合成寬譜帶光源5連接，為各個(gè)模塊供電，控制模塊3分別與通訊模塊2、驅(qū)動(dòng)模塊4連接，驅(qū)動(dòng)模塊4與LED合成寬譜帶光源5連接，通訊模塊2接收外部控制信號(hào)傳給控制模塊3，控制模塊3根據(jù)接收的指令控制驅(qū)動(dòng)模塊4采取相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)LED光源，從而改變譜分布及譜寬度。
[0018]所述的通訊模塊2包含RS485收發(fā)器U2、第一電阻-第三電阻R1-R3、第一穩(wěn)壓管D1、第二穩(wěn)壓管D2，RS485收發(fā)器U2的I腳與控制模塊3的數(shù)據(jù)接收端口連接，RS485收發(fā)器U2的2腳、3腳與控制模塊3的3腳連接，RS485收發(fā)器U2的4腳與控制模塊3的數(shù)據(jù)發(fā)送端口連接，RS485收發(fā)器U2的5腳接地，RS485收發(fā)器U2的6腳分別與第二電阻R2、第三電阻R3、第二穩(wěn)壓管D2的負(fù)極連接，第二電阻R2的另一端接5V電源，第二穩(wěn)壓管D2的正極接地，RS485收發(fā)器U2的7腳與第一電阻R1、第一穩(wěn)壓管Dl的負(fù)極、第三電阻R3的另一端連接，第一電阻R1、第一穩(wěn)壓管Dl的正極均接地，RS485收發(fā)器U2的8腳與5V電源連接。
[0019]所述的驅(qū)動(dòng)模塊4包含驅(qū)動(dòng)芯片J1、第四電阻-第七電阻R4-R7、第一電容Cl、第二電容C2，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的I腳與第四電阻R4的一端連接，第四電阻R4的另一端接地，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的2腳-5腳、10腳、19腳、24腳接地，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的6腳-9腳、11腳-18腳、20腳-23腳與LED合成寬譜帶光源5連接，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的25腳分別與第七電阻R7、第一電容Cl的一端連接，第七電阻R7的另一端與3.3V電源連接，第一電容Cl的另一端接地，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的26腳與第六電阻R6的一端、控制模塊3的24腳連接，第六電阻R6的另一端接5V電源，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的27腳與第五電阻R5的一端連接并與控制模塊3的23腳連接，第五電阻R5的另一端接5V電源，驅(qū)動(dòng)芯片Jl的28腳與第二電容C2的一端連接并與3.3V電源連接，第二電容C2的另一端接地。
[0020]所述的LED合成寬譜帶光源5包含一顆白光LED和數(shù)顆紫外LED、耦合透鏡、各分支光纖和主光纖，為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、減少LED的數(shù)量，可見光部分采用一顆寬帶白光LED，發(fā)光波長(zhǎng)范圍為425nm?700nm,在紫外部分則米用單波長(zhǎng)LED,數(shù)量可根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境靈活配置；為了提高耦合效率，在各LED與分支光纖之間放置耦合透鏡，白光LED采用的是非球面透鏡，紫外LED采用的是石英球透鏡，LED發(fā)出的光通過耦合透鏡耦合至各分支光纖，各分支光纖再與主光纖進(jìn)行融合，從而組成紫外-可見全光譜光源。
[0021]本【具體實(shí)施方式】通過MODBUS RTU總線與控制器連接，可改變譜分布特性，可調(diào)節(jié)功率譜密度以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的要求，可實(shí)現(xiàn)光譜分段電控制以滿足單片光柵無(wú)譜信號(hào)重疊色散成像。
[0022]本【具體實(shí)施方式】具有如下有益效果:
[0023]一、由于采用LED作為發(fā)光體所以可控性好、功耗小、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、不需要預(yù)熱時(shí)間；
[0024]二、由于采用多顆LED作為組合光源所以譜分布及譜寬度可控；
[0025]三、由于采用耦合透鏡和光纖作為傳導(dǎo)體所以整個(gè)光路的耦合效率高、損耗小。
[0026]本實(shí)用新型已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本實(shí)用新型限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【權(quán)利要求】
1.一種PWM控制合成寬譜帶光源裝置，其特征在于它包含電源模塊(I)、通訊模塊(2)、控制模塊(3)、驅(qū)動(dòng)模塊(4)、LED合成寬譜帶光源(5)，電源模塊(I)分別與通訊模塊(2)、控制模塊(3)、驅(qū)動(dòng)模塊(4)、LED合成寬譜帶光源(5)連接，控制模塊(3)分別與通訊模塊(2)、驅(qū)動(dòng)模塊(4)連接，驅(qū)動(dòng)模塊(4)與LED合成寬譜帶光源(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PWM控制合成寬譜帶光源裝置，其特征在于所述的通訊模塊(2)包含RS485收發(fā)器(U2)、第一電阻-第三電阻(R1-R3)、第一穩(wěn)壓管(Dl)、第二穩(wěn)壓管(D2)，RS485收發(fā)器(U2)的I腳與控制模塊(3)的數(shù)據(jù)接收端口連接，RS485收發(fā)器(U2)的2腳、3腳與控制模塊(3)的3腳連接，RS485收發(fā)器(U2)的4腳與控制模塊(3)的數(shù)據(jù)發(fā)送端口連接，RS485收發(fā)器(U2)的5腳接地，RS485收發(fā)器(U2)的6腳分別與第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第二穩(wěn)壓管(D2)的負(fù)極連接，第二電阻(R2)的另一端接5V電源，第二穩(wěn)壓管(D2)的正極接地，RS485收發(fā)器(U2)的7腳與第一電阻(Rl)、第一穩(wěn)壓管(Dl)的負(fù)極、第三電阻(R3)的另一端連接，第一電阻(Rl)、第一穩(wěn)壓管(Dl)的正極均接地，RS485收發(fā)器(U2)的8腳與5V電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PWM控制合成寬譜帶光源裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)模塊(4)包含驅(qū)動(dòng)芯片(Jl)、第四電阻-第七電阻(R4-R7)、第一電容(Cl)、第二二電容(C2)，驅(qū)動(dòng)芯片(Jl)的I腳與第四電阻(R4)的一端連接，第四電阻(R4)的另一端接地，驅(qū)動(dòng)芯片(Jl)的2腳-5腳、10腳、19腳、24腳接地，驅(qū)動(dòng)芯片(Jl)的6腳-9腳、11腳-18腳、20腳-23腳與LED合成寬譜帶光源(5)連接，驅(qū)動(dòng)芯片(Jl)的25腳分別與第七電阻(R7)、第一電容(Cl)的一端連接，第七電阻(R7)的另一端與3.3V電源連接，第一電容(Cl)的另一端接地，驅(qū)動(dòng)芯片(Jl)的26腳與第六電阻(R6)的一端、控制模塊(3)的24腳連接，第六電阻(R6)的另一端接5V電源，驅(qū)動(dòng)芯片(Jl)的27腳與第五電阻(R5)的一端連接并與控制模塊(3)的23腳連接，第五電阻(R5)的另一端接5V電源，驅(qū)動(dòng)芯片(Jl)的28腳與第二電容(C2)的一端連接并與3.3V電源連接，第二電容(C2)的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PWM控制合成寬譜帶光源裝置，其特征在于所述的LED合成寬譜帶光源(5)包含一顆白光LED和數(shù)顆紫外LED、耦合透鏡、各分支光纖和主光纖。
【文檔編號(hào)】G01J3/10GK203396484SQ201320534593
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】戚克軍, 張沖, 吳玉平 申請(qǐng)人:武漢巨正環(huán)?？萍加邢薰?br>