光强分布的检测系统的制作方法
【专利摘要】一种光强分布的检测系统，包括：一设置于基底的碳纳米管阵列、一反射镜和一成像元件；所述碳纳米管阵列具有一远离基底的第一表面以及一与该第一表面相对设置且与所述基底接触的第二表面，所述设置于基底的碳纳米管阵列放置于一惰性环境或真空环境中；所述反射镜与碳纳米管阵列间隔设置，且所述碳纳米管阵列设置于反射镜与基底之间；所述成像元件与基底间隔设置。
【专利说明】光强分布的检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光强分布的检测系统，尤其涉及一种基于碳纳米管阵列的光强分布的检测系统。
【背景技术】
[0002]光源所发出的光在哪个方向(角度)上传播以及强度大小统称为“光强分布”。
[0003]光强分布的测量方法基本分为两种:一种是把传感器放在距样品一定距离的地方，所述传感器在样品周围同心分布的若干点移动并进行测量，即可测量光强的分布；另一种是把测量装置放在距样品不同的距离处测量光强的分布，所述测量装置由一个CCD传感器和一个具有类似鱼眼镜头的超广角棱镜的光学系统组成。
[0004]目前，检测光强分布的传感器主要分为两大类:光子传感器(制冷型)和热传感器(非制冷型)。光子传感器具有灵敏度高、响应速度快的优点，然而，光子传感器需要液氮制冷、成本较高、且可探测的光波波段较窄。热传感器成本较低、可探测的光波波段较宽、且可在室温下操作，但是，热传感器存在灵敏度较低、分辨率低的缺点。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种光强分布的检测系统，该检测系统具有较高的灵敏度和分辨率，且可以检测较宽的光波波段。
[0006]—种光强分布的检测系统，包括:一设置于基底的碳纳米管阵列、一反射镜和一成像元件；所述碳纳米管阵列具有一远离基底的第一表面以及一与该第一表面相对设置且与所述基底接触的第二表面，所述设置于基底的碳纳米管阵列放置于一惰性环境或真空环境中；所述反射镜与碳纳米管阵列间隔设置，且所述碳纳米管阵列设置于反射镜与基底之间；所述成像元件与基底间隔设置。
[0007]与现有技术相比，本发明提供的检测系统中，碳纳米管阵列作为光强分布的感测元件，由于碳纳米管是一种优异的热敏性和光敏性材料，且其对光(尤其是红外光)具有很宽的波长响应范围和很高的吸收率，因此，本发明提供的光强分布的检测系统具有很高的灵敏度，且可检测的光波波长范围很广。其次，由于碳纳米管阵列的导热性能具有各向异性，即，热量几乎只沿着碳纳米管的轴向传导，不沿径向传导，因此，本发明提供的检测系统具有很高的分辨率，至少能够分辨10微米的细节。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明实施例提供的光强分布的检测系统的结构示意图。
[0009]图2为本发明实施例提供的利用所述检测系统检测光强分布的光路示意图。
[0010]图3为本发明实施例提供的光强分布的检测系统中所采用的碳纳米管阵列的扫描电镜照片。
[0011]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种光强分布的检测系统，包括: 一设置于基底一表面的碳纳米管阵列，该碳纳米管阵列具有一远离基底的第一表面，且所述设置于基底的碳纳米管阵列放置于一惰性环境或真空环境中，所述碳纳米管阵列用于吸收一待测光源所发出的光并辐射出可见光； 一反射镜，所述反射镜与碳纳米管阵列间隔设置，且所述碳纳米管阵列设置于反射镜与基底之间，所述反射镜用于反射碳纳米管阵列所辐射的可见光；以及 一成像元件，所述成像元件与基底间隔设置，所述成像元件用于对反射镜所反射的可见光成像。
2.如权利要求1所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述基底设置于成像元件与碳纳米管阵列之间。
3.如权利要求1所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述碳纳米管阵列包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管相互平行。
4.如权利要求3所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述碳纳米管阵列中碳纳米管与基底的表面之间的角度为大于等于10度且小于等于90度。
5.如权利要求4所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述碳纳米管阵列中碳纳米管与基底的表面之间的角度大于等于60度且小于等于90度。
6.如权利要求1所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述检测系统进一步包括一腔室，所述碳纳米管阵列设置于该腔室内。
7.如权利要求6所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述成像元件与反射镜分别间隔设置于该腔室的两侧。`
8.如权利要求6所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述腔室的材料为透光材料。
9.如权利要求6所述的光强分布的检测系统,其特征在于,所述腔室内填充氮气、氨气或惰性气体，或所述腔室内为真空状态。
10.如权利要求1所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述检测系统使用时，采用一待测光源照射所述碳纳米管阵列的第一表面，该碳纳米管阵列辐射出可见光，该可见光被所述反射镜反射至成像元件，所述成像元件接收该可见光，并读出待测光源的光强分布。
11.如权利要求10所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述待测光源为二氧化碳激光器。
12.如权利要求10所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述待测光源沿着平行于碳纳米管轴向的方向照射所述碳纳米管阵列的第一表面。
13.如权利要求1所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述反射镜的焦点落在碳纳米管阵列的第一表面的中心位置。
14.如权利要求1所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述反射镜的曲率半径为10毫米至100毫米。
15.如权利要求1所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述碳纳米管阵列到反射镜之间的距离小于80毫米。
16.如权利要求1所述的光强分布的检测系统，其特征在于，所述成像元件到碳纳米管阵列的距离小于80毫米。
17.如权利要求1所述的光强分布的检测系统，其特征在于， 所述成像元件为CCD或CMOS。
【文档编号】G01J1/42GK103487141SQ201210192063
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】朱钧, 朱景雷, 姜开利, 冯辰, 魏继卿, 金国藩, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司