[發(fā)明專利]基于臺階濾光片的定點批量采集微型光譜儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210874356.2
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115200704A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊飛;張卓;林弘楊;孫勝春
• 申請（專利權(quán)）人: 長春長光辰譜科技有限公司
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/28;G01N21/01;G01N21/64
• 代理公司: 長春中科長光知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218
• 代理人: 陳陶

本發(fā)明涉及光譜數(shù)據(jù)采集的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于臺階濾光片的定點批量采集微型光譜儀，微型光譜儀包括面陣探測器、臺階濾光片以及光纖探頭陣列；臺階濾光片用于實現(xiàn)光譜分光，臺階濾光片粘貼在面陣探測器上，位于面陣探測器與光纖探頭陣列之間；臺階濾光片沿像元的行方向上波長呈臺階式變化，同一行的像元中，不同位置的像元對應(yīng)的波長不同；同一列的像元中，不同位置的像元對應(yīng)的波長相同。面陣探測器用于接收經(jīng)過臺階濾光片分光的譜帶能量；光纖探頭陣列包括多個光纖探頭。本發(fā)明所提供的微型光譜儀，可以快速定點批量采集固定點位的光譜數(shù)據(jù)，有效提高了批量采集的工作效率，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光譜數(shù)據(jù)采集的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于臺階濾光片的定點批量采集微型光譜儀。

背景技術(shù)

光譜儀是一種重要的科學(xué)儀器，隨著光譜技術(shù)的快速發(fā)展，光譜儀在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。基于光柵分光的光譜儀由于其光路結(jié)構(gòu)的影響，一般體積大、成本高，非成像光譜儀大多數(shù)為單點式，每次只能采集一個樣本點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題，提供一種新型結(jié)構(gòu)的基于臺階濾光片的可快速定點批量采集的微型光譜儀。

本發(fā)明提供的一種基于臺階濾光片的定點批量采集微型光譜儀，所述微型光譜儀包括面陣探測器、臺階濾光片以及光纖探頭陣列；

所述臺階濾光片用于實現(xiàn)光譜分光，所述臺階濾光片粘貼在所述面陣探測器上，位于所述面陣探測器與所述光纖探頭陣列之間；

所述的臺階濾光片沿像元的行方向上波長呈臺階式變化，同一行的像元中，不同位置的像元對應(yīng)的波長不同；同一列的像元中，不同位置的像元對應(yīng)的波長相同；

所述面陣探測器用于接收經(jīng)過所述臺階濾光片分光的譜帶能量；

所述光纖探頭陣列包括多個光纖探頭，射入多個所述光纖探頭的光線分別入射到所述面陣探測器的多個不同區(qū)域，多個不同區(qū)域內(nèi)的多個不同位置分別獲得待測目標(biāo)的多個不同譜段的光譜特征，進而同時獲取所述待測目標(biāo)多個不同點位的光譜數(shù)據(jù)；所述光纖探頭陣列中所述光纖探頭的個數(shù)最多為(所述臺階濾光片的周期數(shù)×所述面陣探測器的像元的行數(shù))/2。

優(yōu)選的，所述光纖探頭為Y型光纖探頭，所述Y型光纖探頭包括單頭端和雙頭端，所述單頭端連接到所述臺階濾光片的表面，所述雙頭端分別連接光源和采集點。

優(yōu)選的，所述臺階濾光片的波長變化方向平行于所述面陣探測器的行方向。

優(yōu)選的，所述臺階濾光片的尺寸不小于所述面陣探測器在相應(yīng)方向上的尺寸；

優(yōu)選的，所述臺階濾光片的光譜范圍為可見范圍、紅外范圍或者可見-紅外范圍；

優(yōu)選的，所述臺階濾光片的波長包含多個臺階變化周期，可以為包含多個周期的一整片；也可以為規(guī)格相同的多個單周期濾光片拼接成的一大片，拼接所用的單周期臺階濾光片的臺階級數(shù)應(yīng)相同，且各單周期臺階濾光片的波長覆蓋范圍應(yīng)與包含多個周期的一整片相同。

本發(fā)明所提供的快速定點批量采集的微型光譜儀，解決了熒光試劑檢測過程中對試劑陣列進行光譜檢測時耗費時間長的問題，通過光纖探頭陣列，與粘貼好臺階濾光片的面陣探測器相配合，通過臺階濾光片實現(xiàn)光譜分光，通過光纖探頭陣列對試劑陣列進行光譜數(shù)據(jù)的快速、批量采集，本發(fā)明的微型光譜儀具有體積小、成本低等優(yōu)點，可實現(xiàn)光譜數(shù)據(jù)的批量采集，有效提高了試劑檢測工作的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施方式中定點批量采集微型光譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明具體實施方式中單周期臺階濾光片的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明具體實施方式中多周期臺階濾光片的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明具體實施方式中Y型光纖探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。