具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

一种有效提高光谱仪探测精度的方法，其包括如下步骤：

——将激光入射模块的激光器安装在激光器安装架上并使激光器保持水平；

——将红外光源模块的红外光源安装在红外光源安装架上；

——将红外光源模块的准直镜安装在准直镜架上；

——用一块成像板观察准直镜焦点的位置，使焦点所在水平面与红外光源所在水平面重合，并调节红外光源的横向位置，使焦点所在竖直平面与红外光源所在竖直平面重合后将红外光源横向位置固定；

——调节准直镜的角度，使激光器散发的散射光经准直镜汇集，在红外光源所在水平面与竖直平面的交线上形成光斑，光斑所在位置即为准直镜焦点的准确位置；

——调节红外光源的纵向位置，当红外光源的中心与准直镜焦点的准确位置完全重合时，将红外光源的纵向位置进行固定。

一种有效提高光谱仪探测精度的装置，光谱仪包括底座3、红外光源模块、激光入射模块，激光入射模块包括激光器支架1及激光器2，激光器支架固定安装在底座上，二者之间可以通过螺栓固定连接，也可以采用其他连接方式固定，激光器安装在激光器支架上。

红外光源模块包括准直镜11、准直镜座、光源支架16、光源座8及光源7，所述准直镜座固定安装在底座上，二者之间可以通过螺栓固定连接，也可以采用其他连接方式固定，准直镜转动的安装在准直镜座上，光源支架安装在底座上并沿底座横向移动，光源座固定安装在光源支架上，光源座与光源支架之间可以通过螺栓固定连接，也可以一体成型或采用其他固定方式，光源安装在光源座上，并沿光源座纵向移动。

优化的，底座上固定安装有隔热支架9，所述光源支架上开设有横向长孔17，光源支架与隔热支架在长孔处通过螺栓固定连接，可以使光源支架带动光源沿着隔热支架横向移动，从而使光源的中心横向与准直镜的焦点对正。

进一步，光源座中部开设有纵向光源安装孔，光源座上部开设有与光源安装孔连通的竖直顶丝安装孔，所述光源穿过纵向光源安装孔，所述顶丝安装孔处安装有顶丝，光源可以沿着光源座的光源安装孔移动，使光源的中心与准直镜的焦点在纵向上对正从而实现光源位置的校准。

优化的，准直镜座为L形结构，包括一体成型的水平座6及竖直座4，所述水平座固定安装在底座上，所述准直镜中部通过转轴13转动的安装在竖直座上，且准直镜在转轴的外围开设有一圈螺丝沉头孔，准直镜与竖直座之间在螺丝沉头孔处通过沉头螺栓12连接，且沉头螺栓的直径小于螺丝沉头孔的孔径，准直镜的安装比较稳固，并且能够使准直镜沿着转轴旋转一定的角度，实现准直镜对激光器发出的杂散光的汇集。

进一步，激光器支架为两个，激光器支架顶部开设有弧形激光器让位20，激光器让位处安装有弹性垫片19，所述激光器上方设有弹性压片18，弹性压片的两端通过螺栓与激光器支架固定连接，通过弹性压片的设置，以及弹性垫片片数的设置，可以调节激光器射出的激光光束的出射角度，使其保持水平。

进一步，一种有效提高光谱仪探测精度的装置，其还包括固定安装在底座上的干涉仪模块5及汇聚模块14。

优化的，光源支架上固定安装有光源罩10，光源罩上侧部开设有透光孔，顶部开设有顶丝安装孔15，光源罩内固定安装有光阑(未示出)，光源罩上设置有光阑，红外光源发出的光束经过光阑的限制之后，入射到准直镜上。光源罩还起到了保护光源的作用，以免光源受到外界气流、温度等的影响，而使发光不稳定。

技术问题的原理：

一.孔径的影响

光谱仪中的干涉仪光路图可以简化为图4所示，则扩展光源与转轴产生的最大夹角2θ可以表达为：

式中：R为扩展光源的半径，f为准直镜的焦距。

于是扩展光源的立体角为：

Ω＝2π(1-cosθ) (2)

当干涉仪工作，动反射镜产生位移d后，旁轴光束会产生额外的光程差⊿：

其中：x＝2d为平行于转轴的光束产生的光程差。

在扩展光源入射立体角Ω范围内，对于入射的单色波段ν，得到其干涉信号的强度为：

显然，由于扩展光源立体角的存在，单色光的波数值ν向较低的波数出现漂移，漂移大小为同时，干涉信号受到因子的影响。则在扩展光源的影响之下，干涉信号的调制效率为：

随着动反射镜的运动，出现时，其调制效率下降到零。而当光程差继续增大时，干涉信号会发生相位反转，因此扩展光源的孔径极大值为：

式中，ν_max代表光谱的最大范围，即为仪器的最大分辨率。

另外一方面，若考虑固定的扩展光孔径，则干涉信号存在分辨率的极限，也即波数ν扩展范围为：

二.偏移的影响

如图5所示，假设光源为一圆形的面光源，辐射出波数为ν的单色光，且其直径为2R，沿垂直转轴方向扩展光源与理想位置存在大小为s的偏移误差，准直镜的焦距设为f，且设r为光源上任意一点同转轴与光源交点的距离，α＝r/f,β＝s/f,θ＝R/f。

对于给定的波数ν会存在一定的扩展，当α≤θ-β时，相当于将扩展光源的直径截断为2(R-s)，得到与孔径的影响分析中相同的结论，即分辨率的极限为

δν＝νΩ/2π。 (8)

当r∈(θ-β,θ+β)时，得到干涉信号的分辨率极限为：

三.离焦的影响

当面光源中心与焦点存在距离Δ时的情况，如图6为当Δ＞0时的情况，即光源与准直镜的距离为f+Δ。若Δ较小时，考虑入射到干涉仪的光束仍然平行时的情况，则可以将此时的影响简化为一、二情形，会对光谱的准确性与分辨率都造成影响。

通过以上的推导和论证，能够得出：光源位置与光束的准直性，对于光谱仪而言是非常重要的。在仪器的装配与调试过程中，如何对光源的位置进行定位，是仪器生产的一个关键问题。现有的消除这种影响的方法，由于光源的加工误差与发光位置误差，以及准直镜的焦距与角度误差，在仪器的生产制造过程中，其它机械零件的加工精度再高，定位再准确，还是无法使光源的中心位置与准直镜的焦点位置能够在不进行微调的情况下完全重合。

由于这些误差的存在，导致光谱会出现漂移，且每台之间都存在误差。光谱仪生产厂商在光谱仪出厂时，会进行一个光谱波长的标定，利用一个标准物质，如聚苯乙烯薄膜，一氧化碳气体等的标准光谱图，与实际测量出的光谱图进行比对，通过特征峰位置的校准，来实现光谱波长的校准。

但是由于光谱波长的偏移是一个复杂的函数，波长不仅发生了偏移，而且波长发生了展宽。而且要对整个光谱范围内进行校准是不容易的，只能选择个别的几个点进行全波段的校准，所以这种校准的方式仍然是会存在误差的。而这种误差对于每一台仪器来说，都是不一样的。

而本申请中，红外光源、激光器、干涉仪及准直镜的位置布置与现有光谱仪一样，其结构简单，且成本比较低，通过准直镜的旋转，来收集激光器一些“无用”的杂散光，使激光器散发的散射光经准直镜汇集形成光斑，光即为准直镜焦点的准确位置；然后再移动红外光源的位置，使红外光源的中心与光斑即准直镜焦点的准确位置重合，然后再将红外光源的位置进行固定即可从根本上解决红外光源的准直问题，使仪器在批量的生产制造中，能够保持良好的一致性，从而提高光谱仪的探测精度。

综上所述，本发明提供的一种有效提高光谱仪探测精度的方法及装置，通过收集“无用”的杂散光，经过光路布置及调节机构的配合，能够从根本上解决红外光源的准直问题，使仪器在批量的生产制造中，能够保持良好的一致性，并且提高光谱仪的探测精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。