[發(fā)明專利]基于臺(tái)階濾光片的定點(diǎn)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(hào): CN115200704A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(hào): G01J3/02
• 分類號(hào): G01J3/02;G01J3/28;G01N21/01;G01N21/64
• 代理公司: 長春中科長光知識(shí)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(tái)階濾光片的定點(diǎn)批量采集微型光譜儀，微型光譜儀包括面陣探測器、臺(tái)階濾光片以及光纖探頭陣列；臺(tái)階濾光片用于實(shí)現(xiàn)光譜分光，臺(tái)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(tái)階濾光片沿像元的行方向上波長呈臺(tái)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(tái)階濾光片分光的譜帶能量；光纖探頭陣列包括多個(gè)光纖探頭。本發(fā)明所提供的微型光譜儀，可以快速定點(diǎn)批量采集固定點(diǎn)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(tái)階濾光片的定點(diǎn)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(gè)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(diǎn)式，每次只能采集一個(gè)樣本點(diǎn)。

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(tái)階濾光片的可快速定點(diǎn)批量采集的微型光譜儀。

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

所述臺(tái)階濾光片用于實(shí)現(xiàn)光譜分光，所述臺(tái)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(tái)階濾光片沿像元的行方向上波長呈臺(tái)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(tái)階濾光片分光的譜帶能量；

所述光纖探頭陣列包括多個(gè)光纖探頭，射入多個(gè)所述光纖探頭的光線分別入射到所述面陣探測器的多個(gè)不同區(qū)域，多個(gè)不同區(qū)域內(nèi)的多個(gè)不同位置分別獲得待測目標(biāo)的多個(gè)不同譜段的光譜特征，進(jìn)而同時(shí)獲取所述待測目標(biāo)多個(gè)不同點(diǎn)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(gè)數(shù)最多為(所述臺(tái)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(tái)階濾光片的表面，所述雙頭端分別連接光源和采集點(diǎn)。

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

本發(fā)明所提供的快速定點(diǎn)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(jìn)行光譜檢測時(shí)耗費(fèi)時(shí)間長的問題，通過光纖探頭陣列，與粘貼好臺(tái)階濾光片的面陣探測器相配合，通過臺(tái)階濾光片實(shí)現(xiàn)光譜分光，通過光纖探頭陣列對試劑陣列進(jìn)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(diǎn)，可實(shí)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(shí)施方式中定點(diǎn)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(shí)施方式中單周期臺(tái)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(shí)施方式中多周期臺(tái)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(shí)施方式中Y型光纖探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。