光谱检测装置及其制作方法、光谱仪

本发明涉及光电检测器件，尤其是涉及一种光谱检测装置及其制作方法、光谱仪。

背景技术：

1、目前，微型光谱仪需要设计紧凑的光学系统，以最大程度地减小光谱仪的体积和重量。

2、相关技术中，由于微型光谱仪的小型化设计，需要减小整体尺寸，从而使得光谱仪在光路设计上存在折射率失配等问题，进而导致微型光谱仪对光谱检测的精度低下。因此，如何提供一种光谱检测装置，以在适配微型光谱仪的小型化设计的前提下，提高光谱检测的精度，成了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种光谱检测装置，能够在适配微型光谱仪的小型化设计的前提下，提高光谱检测的精度。

2、本发明还提出一种光谱检测装置的制作方法，以及具有上述光谱检测装置的光谱仪。

3、根据本发明的第一方面实施例的光谱检测装置，包括：

4、基板；

5、波导件，所述波导件均设置于所述基板的表面，所述波导件的光输入端均与光纤连接；其中，所述光纤用于传输待测光线，所述波导件用于对所述待测光线进行波长筛选操作，以在所述波导件的光电响应端得到目标光线；

6、光电探测件，所述光电探测件与所述波导件的光电响应端连接，所述光电探测件与目标设备电连接，所述光电探测件用于根据所述目标光线生成光电转换信号；其中，所述目标设备用于根据所述光电转换信号进行光谱检测处理。

7、根据本发明实施例的光谱检测装置，至少具有如下有益效果：波导件设置于基板的表面，并通过光输入端接收光纤传输的待测光线。光线在通过波导件时，波导件对获取的待测光线进行不同波长的筛选，以在波导件的光电响应端得到对应所需波长的目标光线。光电探测件对目标光线进行光电转换，得到光电转换信号，并由目标设备根据光电转换信号进行光谱检测处理。本实施例的光谱检测装置中波导件能够有效适配微型光谱仪的小型化设计，在该前提下，通过波导件对不同波长光线的筛选，使得检测到的光谱信息更为精准，即提高了光谱检测的精度。

8、根据本发明的一些实施例，所述波导件的数量为n个，每个所述波导件均设置于所述基板的表面，相邻的两个所述波导件沿目标方向相互平行设置，任两个所述波导件在所述目标方向上的长度互不相同，每个所述波导件在所述目标方向上的一端为所述光输入端，每个所述波导件在所述目标方向上的另一端为所述光电响应端，每个所述波导件的光输入端均与光纤连接，每个所述波导件的光电响应端均与一个所述光电探测件连接；其中，n为大于或等于2的正整数。

9、根据本发明的一些实施例，所述光电探测件包括：

10、光电转换器，所述光电转换器与所述波导件的光电响应端连接，所述光电转换器用于根据所述目标光线生成所述光电转换信号；

11、电极，所述电极分别与所述光电转换器、所述目标设备电连接，所述电极用于传输所述光电转换信号。

12、根据本发明的一些实施例，所述波导件的光电响应端与所述基板之间设有间隔区域，所述光电转换器填充于所述间隔区域。

13、根据本发明的一些实施例，所述光电转换器设置于所述波导件的光电响应端远离所述基板的一侧。

14、根据本发明的一些实施例，所述光电转换器设置于所述波导件的光电响应端远离所述光输入端的一侧。

15、根据本发明的一些实施例，所述光谱检测装置还包括：

16、金属导线，所述金属导线设置于所述基板表面，所述金属导线分别与所述光电探测件、所述目标设备电连接，所述金属导线用于传输所述光电转换信号。

17、根据本发明的第二方面实施例的光谱检测装置的制作方法，用于制作上述第一方面实施例所述的光谱检测装置，所述方法包括：

18、将预设波导材料均匀涂覆于预设的基板表面；

19、根据预设波导件长度对所述预设波导材料进行光刻操作，得到波导件；

20、将预设光电探测材料均匀涂覆于所述波导件和所述基板上；

21、对所述预设光电探测材料进行加工处理得到光电探测件，以得到所述光谱检测装置。

22、根据本发明实施例的光谱检测装置的制作方法，至少具有如下有益效果：该方法用于制作上述光谱检测装置，能够在适配微型光谱仪的小型化设计的前提下，提高光谱检测的精度。

23、根据本发明的一些实施例，所述预设波导件长度包括n个目标长度，任两个所述目标长度之间的数值均不相同；所述根据预设波导件长度对所述预设波导材料进行光刻操作，得到波导件，包括：

24、根据n个所述目标长度对所述预设波导材料进行光学曝光操作，得到n个所述波导件；其中，相邻的两个所述波导件沿目标方向相互平行设置，任两个所述波导件在所述目标方向上的长度互不相同，n为大于或等于2的正整数。

25、根据本发明的第三方面实施例的光谱仪，包括：

26、上述第一方面实施例所述的光谱检测装置；

27、目标设备，所述目标设备与所述光电探测件电连接，所述目标设备用于根据所述光电转换信号进行光谱检测处理。

28、根据本发明实施例的光谱仪，至少具有如下有益效果：该光谱仪通过采用上述光谱检测装置，能够在适配微型光谱仪的小型化设计的前提下，提高光谱检测的精度。

29、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.光谱检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光谱检测装置，其特征在于，所述波导件的数量为n个，每个所述波导件均设置于所述基板的表面，相邻的两个所述波导件沿目标方向相互平行设置，任两个所述波导件在所述目标方向上的长度互不相同，每个所述波导件在所述目标方向上的一端为所述光输入端，每个所述波导件在所述目标方向上的另一端为所述光电响应端，每个所述波导件的光输入端均与光纤连接，每个所述波导件的光电响应端均与一个所述光电探测件连接；其中，n为大于或等于2的正整数。

3.根据权利要求2所述的光谱检测装置，其特征在于，所述光电探测件包括：

4.根据权利要求3所述的光谱检测装置，其特征在于，所述光电转换器设置于所述波导件的光电响应端远离所述基板的一侧。

5.根据权利要求3所述的光谱检测装置，其特征在于，所述波导件的光电响应端与所述基板之间设有间隔区域，所述光电转换器填充于所述间隔区域。

6.根据权利要求3所述的光谱检测装置，其特征在于，所述光电转换器设置于所述波导件的光电响应端远离所述光输入端的一侧。

7.根据权利要求1至6任一项所述的光谱检测装置，其特征在于，还包括：

8.光谱检测装置的制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1至7任一项所述的光谱检测装置，所述方法包括：

9.光谱检测装置的制作方法，其特征在于，所述预设波导件长度包括n个目标长度，任两个所述目标长度之间的数值均不相同；所述根据预设波导件长度对所述预设波导材料进行光刻操作，得到波导件，包括：

10.光谱仪，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种光谱检测装置及其制作方法、光谱仪，本发明涉及光电检测器件技术领域。其中，光谱检测装置包括：基板、波导件、光电探测件。波导件设置于基板的表面，并通过光输入端接收光纤传输的待测光线。光线在通过波导件时，波导件对获取的待测光线进行不同波长的筛选，以在波导件的光电响应端得到对应所需波长的目标光线。光电探测件对目标光线进行光电转换，得到光电转换信号，并由目标设备根据光电转换信号进行光谱检测处理。本实施例的光谱检测装置中波导件能够有效适配微型光谱仪的小型化设计，在该前提下，通过波导件对不同波长光线的筛选，使得检测到的光谱信息更为精准，即提高了光谱检测的精度。

技术研发人员：唐浩东,陈威,杜静峰,陆恺杰,杜育航,陈泓石,郝俊杰
受保护的技术使用者：深圳技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31