[發(fā)明專利]量子點(diǎn)陣列光譜傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611199807.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN106768331B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王肖隆;陳明燁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州盜火者科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J3/28
• 分類號(hào): G01J3/28
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 胡擁軍

本發(fā)明公開了一種量子點(diǎn)陣列光譜傳感器，其包括：量子點(diǎn)膠體陣列薄膜和陣列光電探測(cè)器；所述量子點(diǎn)膠體陣列薄膜用于承載量子點(diǎn)膠體陣列；所述量子點(diǎn)膠體陣列包括多個(gè)量子點(diǎn)膠體單元，其中至少有一量子點(diǎn)膠體單元的吸收或透射光譜不同于其他量子點(diǎn)膠體單元；所述量子點(diǎn)膠體陣列薄膜承載有量子點(diǎn)膠體陣列的一面與陣列光電探測(cè)器的感光面相對(duì)設(shè)置；待測(cè)光譜的被測(cè)光照射至量子點(diǎn)膠體陣列薄膜后，穿過量子點(diǎn)膠體陣列的透射光被感光面探測(cè)到。本發(fā)明通過量子點(diǎn)膠體陣列和陣列光電探測(cè)器的配合，實(shí)現(xiàn)測(cè)量帶寬大、波長分辨率高、弱光靈敏度好的效果，從而大幅改善現(xiàn)有儀器的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光譜探測(cè)傳感器，具體涉及一種量子點(diǎn)陣列光譜傳感器。

背景技術(shù)

量子點(diǎn)陣列光譜傳感器是一種用于測(cè)量紫外-可見光-紅外波段內(nèi)光譜的傳感器。現(xiàn)有市場上的光譜測(cè)量儀器主要分為兩類，一類基于色散的原理，利用光柵等色散光學(xué)元件將被測(cè)光中不同的波長成分在空間上分開，再利用光電傳感器測(cè)量每種波長成分的光強(qiáng)度，從而得到被測(cè)光的光譜信息，如圖1所示，被測(cè)光11先通過反射鏡12反射到光柵13上，光柵13將被測(cè)光11中不同的波長成分在空間上分開，再由反射鏡14反射到光電傳感器15上，最后利用光電傳感器測(cè)量每種波長成分的光強(qiáng)度，從而得到被測(cè)光11的光譜信息。另一類基于光學(xué)干涉原理，利用光學(xué)薄膜、標(biāo)準(zhǔn)具等干涉光學(xué)元件，形成一系列窄帶光學(xué)濾波器，只允許被測(cè)光中特定的波長成分穿過濾波器，再用光電傳感器測(cè)量其強(qiáng)度，通過掃描光學(xué)薄膜或標(biāo)準(zhǔn)具的透射光波長，可以獲得被測(cè)光的完整光譜信息。其結(jié)構(gòu)如圖2所示，被測(cè)光21經(jīng)過形成有錐形腔23的介質(zhì)鏡(介質(zhì)鏡可理解成被錐形腔23分成上介質(zhì)鏡22和下介質(zhì)鏡24，或者說相互獨(dú)立的上介質(zhì)鏡22和下介質(zhì)鏡24之間形成錐形腔23)增透后由窄帶光學(xué)濾波器25將允許穿過特定的波長成分通過光電傳感器26測(cè)量強(qiáng)度。

基于色散原理的光譜測(cè)量儀器，由于不同波長成分的光需要傳輸一定距離后才能發(fā)生明顯的分離，因此其尺寸受到有效光程的限制，難以實(shí)現(xiàn)微型化；對(duì)于基于窄帶光學(xué)濾波器的光譜測(cè)量儀器，其光譜測(cè)量范圍受到濾波器動(dòng)態(tài)范圍限制，難以實(shí)現(xiàn)高帶寬的光譜測(cè)量，且被測(cè)光中大部分能量被窄帶濾波器阻擋，因此也難以實(shí)現(xiàn)低功率下的光譜測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種量子點(diǎn)陣列光譜傳感器，其通過量子點(diǎn)膠體陣列和陣列光電探測(cè)器的配合，實(shí)現(xiàn)測(cè)量帶寬大、波長分辨率高、弱光靈敏度好的效果，從而大幅改善現(xiàn)有儀器的性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種量子點(diǎn)陣列光譜傳感器，其包括：量子點(diǎn)膠體陣列薄膜和陣列光電探測(cè)器；

所述量子點(diǎn)膠體陣列薄膜用于承載量子點(diǎn)膠體陣列；所述量子點(diǎn)膠體陣列包括多個(gè)量子點(diǎn)膠體單元，其中至少有一量子點(diǎn)膠體單元的吸收或透射光譜不同于其他量子點(diǎn)膠體單元；

所述量子點(diǎn)膠體陣列薄膜承載有量子點(diǎn)膠體陣列的一面與陣列光電探測(cè)器的感光面相對(duì)設(shè)置；待測(cè)光譜的被測(cè)光照射至量子點(diǎn)膠體陣列薄膜后，穿過量子點(diǎn)膠體陣列的透射光被感光面探測(cè)到。

作為一種實(shí)施方式，所述感光面的數(shù)量不小于量子點(diǎn)膠體單元的數(shù)量，每個(gè)量子點(diǎn)膠體單元均對(duì)應(yīng)一個(gè)感光面，被測(cè)光穿過每個(gè)量子點(diǎn)膠體單元形成的透射光投影到對(duì)應(yīng)的感光面上。

作為另一種實(shí)施方式，所述量子點(diǎn)膠體單元的數(shù)量不小于感光面的數(shù)量，每個(gè)感光面均對(duì)應(yīng)一個(gè)量子點(diǎn)膠體單元，感光面用于探測(cè)其對(duì)應(yīng)量子點(diǎn)膠體單元被穿過的透射光。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述感光面和量子點(diǎn)膠體單元一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)量子點(diǎn)膠體單元均對(duì)應(yīng)一個(gè)感光面，被測(cè)光穿過每個(gè)量子點(diǎn)膠體單元形成的透射光投影到對(duì)應(yīng)的感光面上。

優(yōu)選地，不同的量子點(diǎn)膠體單元的吸收或透射光譜均不相同。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)膠體陣列的吸收或透射光譜覆蓋從紫外波段到紅外波段。