光学滤波器和分光仪的制作方法

文档序号:12266051阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光学组件,包括:

第一横向可变带通光学滤波器,其在信号光的光路中;以及

第二横向可变带通光学滤波器,其被固定在所述第一横向可变带通光学滤波器的下游且在所述光路中离所述第一横向可变带通光学滤波器的第一距离处;

其中,所述第一横向可变带通光学滤波器具有第一带通中心波长,

其中,所述第二横向可变带通光学滤波器具有第二带通中心波长,以及

其中,所述第一带通中心波长和所述第二带通中心波长沿着横向于所述光路的第一方向以相互协调的方式变化。

2.如权利要求1所述的光学组件,其中,所述第一带通中心波长和所述第二带通中心波长在所述第一方向上单调增加。

3.如权利要求1所述的光学组件,其中,所述第一带通中心波长和所述第二带通中心波长具有带通中心波长关于沿着所述第一方向的距离的基本相同的依赖关系。

4.如权利要求1所述的光学组件,还包括:

光纤,其具有第一端部和第二端部;以及

光导管,其具有第一表面和第二表面,

其中所述光导管的所述第一表面光学地耦合到所述光纤的所述第二端部,以及

其中所述光导管的所述第二表面光学地耦合到所述第一横向可变带通光学滤波器。

5.如权利要求4所述的光学组件,其中,所述光导管还包括第三表面,所述第三表面设置在所述第一表面和所述第二表面之间的光路中,以用于接收来自所述第一表面的所述信号光并使所述信号光反射朝向所述第二表面。

6.如权利要求4所述的光学组件,其中,在操作中,所述信号光的一部分被从所述第一横向可变带通光学滤波器反射,其中,所述光导管包括反射壁,所述反射壁用于将所反射的光的部分中的至少一部分重定向回到所述第一横向可变带通光学滤波器。

7.如权利要求4所述的光学组件,其中,所述光导管包括由多个外表面限定的均匀透明材料的板,所述多个外表面包括所述第一表面和所述第二表面,其中所述板被配置用于对其中的所述信号光进行非约束的传播。

8.一种光学组件,包括:

光学探头,其用于收集在样本被用照明光照亮时从所述样本发出的信号光;

光纤,其具有第一端部和第二端部,其中,所述第一端部光学地耦合到所述光学探头,以用于接收由所述光学探头收集的所述信号光并传播所述信号光到所述第二端部;

光导管,其具有第一表面和第二表面,其中所述光导管的所述第一表面光学地耦合到所述光纤的所述第二端部,以用于接收被传播到所述光纤的所述第二端部的所述信号光,用于在所述光导管中传播;

第一横向可变带通光学滤波器,其光学地耦合到所述光导管的所述第二表面,以用于接收在所述光导管中传播的所述信号光;以及

第二横向可变带通光学滤波器,其被固定在离所述第一横向可变带通光学滤波器的第一距离处且在所述信号光的光路中在所述第一横向可变带通光学滤波器的下游;

其中,所述第一横向可变带通光学滤波器具有第一带通中心波长,且所述第二横向可变带通光学滤波器具有第二带通中心波长;其中,所述第一带通中心波长和所述第二带通中心波长沿着横向于所述光路的第一方向以相互协调的方式变化。

9.如权利要求8所述的光学组件,其中,所述光学探头包括中继光管,所述中继光管包括近端和远端,其中所述远端被配置用于接触所述样本或插入到所述样本中,从而收集从所述样本发出的所述信号光,其中所述中继光管还被配置用于在所述中继光管的主体中所述信号光从所述中继光管的所述近端到所述远端的非约束的传播。

10.如权利要求9所述的光学组件,其中,所述中继光管的所述远端包括倾斜的光学表面。

11.如权利要求8所述的光学组件,其中,所述光学探头包括传输比色管,以用于保存流体或细粒度形式的所述样本。

12.如权利要求8所述的光学组件,还包括光电检测器阵列,所述光电检测器阵列被光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器并包括沿着所述第一方向设置的光电检测器,以用于对传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的所述信号光进行波长选择性检测。

13.如权利要求8所述的光学组件,其中,所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器中的至少一个包括边靠边布置的多个带通光学滤波器分段,其中每个带通光学滤波器分段具有不同于直接相邻的带通光学滤波器分段的传输中心波长的横向不可变传输中心波长,所述光学组件还包括二维光电检测器阵列,所述二维光电检测器阵列光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器并包括沿着所述第一方向和所述第二方向设置的光电检测器,以用于对传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的所述信号光进行波长选择性检测。

14.一种光学分光仪组件,包括:

光源,其用于提供照明光;

光学比色管,其大致平行于第一方向延伸及包括:

入口,所述入口用于接收流体形式的样本;

透明的侧壁,所述透明的侧壁限定与所述入口流体连通的腔,以用于在其中接收和包含所述样本,其中在所述样本被所述照明光照亮时信号光从所述样本发出;以及

出口;

第一横向可变带通光学滤波器,所述第一横向可变带通光学滤波器光学地耦合到所述透明的侧壁,以用于接收所述信号光;以及

第二横向可变带通光学滤波器,所述第二横向可变带通光学滤波器被固定在离所述第一横向可变带通光学滤波器的第一距离处且在所述信号光的光路中在所述第一横向可变带通光学滤波器的下游;其中,所述第一横向可变带通光学滤波器具有第一带通中心波长,且所述第二横向可变带通光学滤波器具有第二带通中心波长;其中,所述第一带通中心波长和所述第二带通中心波长沿着横向于所述光路的第一方向以相互协调的方式变化;以及

光电检测器阵列,所述光电检测器阵列光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器并包括沿着所述第一方向设置的光电检测器。

15.如权利要求14所述的光学组件,其中,所述腔包括圆柱部分,所述圆柱部分包括平行于所述第一方向的轴。

16.如权利要求14所述的光学组件,其中,所述腔包括平行于所述第一方向延伸的板。

17.如权利要求1所述的光学组件,其中,所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器中的至少一个包括边靠边布置的多个带通光学滤波器分段,其中每个带通光学滤波器分段具有不同于直接相邻的带通光学滤波器分段的横向不可变传输中心波长的横向不可变传输中心波长。

18.如权利要求1所述的光学组件,其中,所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器中的每一个均包括边靠边布置的带通光学滤波器分段的阵列,其中,每个带通光学滤波器分段具有不同于直接相邻的带通光学滤波器分段的传输中心波长的横向不可变传输中心波长;以及

其中,所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器的所述带通光学滤波器分段的传输中心波长是相互协调的。

19.如权利要求18所述的光学组件,其中,所述第一横向可变带通光学滤波器或所述第二横向可变带通光学滤波器的所述带通光学滤波器分段的传输带宽不大于所述带通光学滤波器分段的对应的传输中心波长的10%。

20.如权利要求18所述的光学组件,其中,所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器的所述带通光学滤波器分段的传输中心波长按波长步长散布在波长范围内;以及

其中,所述第一横向可变带通光学滤波器的相邻的带通光学滤波器分段的传输中心波长彼此至少相差所述波长步长的整数倍,以及

其中,所述第二横向可变带通光学滤波器的相邻的带通光学滤波器分段的传输中心波长彼此至少相差所述波长步长的整数倍。

21.如权利要求18所述的光学组件,还包括黑色网格,所述黑色网格在所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器中的至少一个的相邻的带通光学滤波器分段之间。

22.如权利要求21所述的光学组件,还包括光电检测器阵列,所述光电检测器阵列光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器并包括其间由边界分隔开的光电检测器,以用于对传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的所述信号光进行波长选择性检测;

其中,所述黑色网格在所述第二横向可变带通光学滤波器的相邻的带通光学滤波器分段之间并沿着所述光电检测器之间的所述边界进行设置。

23.如权利要求1所述的光学组件,还包括在所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器之间的所述光路中设置的圆偏振器,以用于抑制在朝向所述第一横向可变带通光学滤波器的方向上从所述第二横向可变带通光学滤波器反射的光。

24.如权利要求18所述的光学组件,还包括光电检测器阵列,所述光电检测器阵列光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器并包括沿着所述第一方向设置的光电检测器,以用于对传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的所述信号光进行波长选择性检测。

25.如权利要求18所述的光学组件,其中,所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器中的每一个的带通光学滤波器分段的阵列均包括所述带通光学滤波器分段的二维阵列;以及

其中,所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器的所述带通光学滤波器分段的所述传输中心波长沿着所述第一方向和沿着垂直于所述第一方向且横向于所述光路的第二方向相互协调。

26.如权利要求25所述的光学组件,还包括光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器的并包括沿着所述第一方向和所述第二方向设置的光电检测器的二维光电检测器阵列,以用于对传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的所述信号光进行波长选择性检测。

27.如权利要求25所述的光学组件,还包括沿着所述第一方向延伸的并沿着所述第二方向分隔开的多个光电检测器阵列,其中每个光电检测器阵列光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器并包括沿着所述第一方向设置的光电检测器,其中每个光电检测器阵列具有对应的操作波长范围和光学地耦合到其的对应的多个所述带通光学滤波器分段;以及

其中,所述多个所述带通光学滤波器分段的传输中心波长在所述对应的光电检测器阵列的操作波长范围内。

28.如权利要求18所述的光学组件,其中,所述第一横向可变带通光学滤波器和所述第二横向可变带通光学滤波器中的每一个的带通光学滤波器分段被组合成复合像素,每个复合像素包括预定义的一组带通光学滤波器分段,所述预定义的一组所述带通光学滤波器分段具有每个复合像素共有的预定义的一组传输中心波长,

所述光学组件还包括:

目标,所述目标光学地耦合到所述第一横向可变带通光学滤波器,以用于在其上形成图像;以及

二维光电检测器阵列,所述二维光电检测器阵列光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器并包括沿着所述第一方向和所述第二方向设置的光电检测器,以用于对传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的所述信号光进行波长选择性检测。

29.如权利要求1所述的光学组件,还包括光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器并包括沿着所述第一方向设置的光电检测器的光电检测器阵列,以用于对传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的所述信号光进行波长选择性检测。

30.一种制造光学分光仪组件的方法,所述方法包括:

提供具有第一带通中心波长的第一横向可变带通光学滤波器以及具有第二带通中心波长的第二横向可变带通光学滤波器;

将所述第二横向可变带通光学滤波器固定在离所述第一横向可变带通光学滤波器的第一距离处且在光路中在所述第一横向可变带通光学滤波器的下游,其中,所述第一带通中心波长和所述第二带通中心波长沿着横向于所述光路的第一方向以相互协调的方式变化;以及

将传感器光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器,其中,所述传感器包括沿着所述第一方向设置的光电检测器,以用于对沿着所述光路传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的信号光进行波长选择性检测。

31.一种制造光学分光仪组件的方法,所述方法包括:

提供光学探头,以用于收集在样本被用照明光照亮时从所述样本发出的信号光;

将光纤的第一端部光学地耦合到所述光学探头,以用于接收由所述光学探头收集的所述信号光并使所述信号光在所述光纤中朝着其第二端部传播;

将光导管的第一表面光学地耦合到所述光纤的所述第二端部,以用于接收被传播到所述光纤的所述第二端部的所述信号光,以用于在所述光导管中朝着其第二表面传播;

将具有第一带通中心波长的第一横向可变带通光学滤波器光学地耦合到所述光导管的所述第二表面,以用于接收在所述光导管中传播的所述信号光;

将具有第二带通中心波长的第二横向可变带通光学滤波器固定于在所述信号光的光路中离所述第一横向可变带通光学滤波器的第一距离处、在所述第一横向可变带通光学滤波器的下游,其中,所述第一带通中心波长和所述第二带通中心波长沿着横向于所述光路的第一方向以相互协调的方式变化;以及

将传感器光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器,其中,所述传感器包括沿着所述第一方向设置的光电检测器,以用于对传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的所述信号光进行波长选择性检测。

32.一种制造光学分光仪组件的方法,所述方法包括:

提供光源用于提供照明光;

提供光学比色管,所述光学比色管大致平行于第一方向延伸并包括:

入口,所述入口用于接收流体形式的样本;

透明的侧壁,所述透明的侧壁限定与所述入口流体连通的腔,以用于在其中接收和包含所述样本,其中在所述样本被用所述照明光照亮时信号光从所述样本发出;以及

出口;

提供具有第一带通中心波长的第一横向可变带通光学滤波器以及具有第二带通中心波长的第二横向可变带通光学滤波器;

将所述第二横向可变带通光学滤波器固定于在所述信号光的光路中离所述第一横向可变带通光学滤波器的第一距离处、在所述第一横向可变带通光学滤波器的下游,其中,所述第一带通中心波长和所述第二带通中心波长沿着横向于所述光路的所述第一方向以相互协调的方式变化;

将所述第一横向可变带通光学滤波器光学地耦合到所述透明的侧壁,以用于接收所述信号光;以及

将传感器光学地耦合到所述第二横向可变带通光学滤波器,其中,所述传感器包括沿着所述第一方向设置的光电检测器,以用于对传播通过所述第二横向可变带通光学滤波器的信号光进行波长选择性检测。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1