[發明專利]光學濾波器和分光儀

在審

• 申請號: 201811615239.4
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN109579990A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 保拉·史密斯;柯蒂斯·R·胡斯卡;本杰明·F·卡欽斯;保羅·G·庫姆斯
• 申請（專利權）人: 唯亞威通訊技術有限公司
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/12;G01J3/26;G01J3/28;G01N21/25;G01N21/85
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陸建萍;楊明釗

本公開涉及光學濾波器和分光儀。公開了一種光學組件，其包括彼此以固定的距離堆疊的兩個橫向可變帶通光學濾波器，使得上游濾波器用作下游濾波器的空間濾波器。橫向位移可引起當在斜的光束到上游濾波器和下游濾波器上的照射位置處的傳輸通帶不重疊時對斜的光束的抑制。光電檢測器陣列可以設置在下游濾波器的下游。光學組件可經由各種光導管或光纖進行耦合以用于對流動的樣本的光譜測量。

本申請是申請日為2016年8月5日，申請號為201610639205.3，發明名稱為“光學濾波器和分光儀”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及光學濾波器和分光儀。

背景

光學濾波器可以用于傳輸入射光的光譜帶或光譜組分。例如，高通濾波器以比濾波器的邊緣波長更長的波長傳輸光。相反，低通濾波器以比邊緣波長更短的波長傳輸光。帶通濾波器以接近于在濾波器的帶寬內的濾波器的中心波長的波長傳輸光?？烧{帶通濾波器是其中心波長可以被調節或調整的光學濾波器。

分光儀可以測量入射光的光譜。掃描式分光儀可以使用一個或多個可調帶通濾波器來選擇入射光的不同的光譜組分。掃描式分光儀通過在測量被傳輸通過可調帶通濾波器的光的光功率水平時掃描可調帶通濾波器的中心波長以便獲得光譜來進行操作?？蛇x地，多色型分光儀使用光學地耦合到用于平行檢測光譜的光電檢測器陣列的波長分散的元件。

傳統的光學濾波器和分光儀笨重，這限制了其在便攜式感光設備和器件中的實用性。線性可變濾波器已經被用于分光儀中來提供波長分離功能。參照圖1A，傳統的線性可變濾波器10可以利用白光進行照射，其包括上部11、中部12和底部13多波長光束。上部11、中部12和底部13多波長光束可以照在線性可變濾波器10上于相應的上部11A、中部12A和底部13A位置。線性可變濾波器10可具有沿著x軸線18線性變化的通帶的中心波長。例如，濾波器10可在上部位置11A傳輸短波峰11B；在中部位置12A傳輸中波峰12B；以及在底部位置13A傳輸長波峰13B。

參考圖1B，傳統的分光儀19可包括圖1A中的線性可變濾波器10、設置在線性可變濾波器10的上游的錐形光管14和設置在線性可變濾波器10的下游的光電檢測器的線性陣列15。在操作中，非平行的入射光16可通過光管14調節以產生部分平行的光束17。線性可變濾波器10可傳輸不同波長的光，如以上參照圖1A所述。錐形光管14可以減小入射光16的立體角，從而改善線性可變濾波器10的光譜選擇性。光電檢測器的線性陣列15可以檢測不同波長的光的光功率水平，從而獲得入射光16的光譜(未示出)。

錐形光管14通常可以是分光儀19的最大的元件。準直元件，諸如錐形光管14，可能是需要的，因為在沒有它的情況下，線性可變濾波器的光譜選擇性降低。這種情況可能會發生，因為線性可變濾波器10包括薄的介質膜的堆疊。薄膜濾波器的波長選擇屬性一般取決于入射光的入射角，這可能使薄膜濾波器的光譜選擇性和波長準確性劣化。

發明內容

本公開的實施例涉及以下方面：

(1)一種光學組件，包括：

第一橫向可變帶通光學濾波器，其在信號光的光路中；以及

第二橫向可變帶通光學濾波器，其被固定在所述第一橫向可變帶通光學濾波器的下游且在所述光路中離所述第一橫向可變帶通光學濾波器的第一距離處；

其中，所述第一橫向可變帶通光學濾波器具有第一帶通中心波長，

其中，所述第二橫向可變帶通光學濾波器具有第二帶通中心波長，以及

其中，所述第一帶通中心波長和所述第二帶通中心波長沿著橫向于所述光路的第一方向以相互協調的方式變化。

(2)如(1)所述的光學組件，其中，所述第一帶通中心波長和所述第二帶通中心波長在所述第一方向上單調增加。