一种光谱检测装置制造方法及图纸

本公开实施例公开了一种光谱检测装置，其包括：至少一个光源，其配置为发射光线；光学基片，包括在光源测的第一面和与第一面相对的第二面，以及设置于第一面与第二面之间的光学介质，以及在第一面上依序设置的：入光口，配置为使光线入射；第一吸光层，配置为从入射光线经由第二面反射的光线中吸收目标光线以外的分量；光栅，配置为对目标光线进行色散；出光口，配置为使从第二面反射的光线出射；包括微流通道的微流基片，设置在第一面上；包括光敏传感器的传感基片，设置在微流基片上，以对通过出光口和微流通道出射的光线进行检测。本公开实施例的光谱检测装置，结构简单，加工难度小，能够实现精确光谱分色，还能够检测微流体的光谱响应特性。

【技术实现步骤摘要】
一种光谱检测装置
本公开涉及检测仪器领域，具体涉及一种光谱检测装置。
技术介绍
根据分光原理不同，光谱分光系统可分为色散式和调制式两大类，其中，色散式光谱分光系统包括棱镜、光栅、干涉仪等，调制式光谱分光系统包括傅里叶变换光谱仪等。现在常用的光谱分光系统为棱镜分光系统或光栅分光系统。其中，由于棱镜分光系统色散率低、分光性能较差，棱镜分光系统或光栅+棱镜组合的色散性分光系统也具有这样的缺点。为了实现色散率高、分光性能好，一般选用光栅分光系统，而且其还具有可分宽光谱测量范围、高分辨率的优点。但是，现有的包括光栅分光系统的光谱仪结构复杂，加工难度都比较大。
技术实现思路
本公开所要解决的技术问题是提供一种光谱检测装置，结构简单，加工难度小。为了解决上述技术问题，本公开的实施例提供一种光谱检测装置，包括：至少一个光源，其配置为发射光线；光学基片，包括在光源测的第一面和与所述第一面相对的第二面，以及设置于所述第一面与所述第二面之间的光学介质，以及在所述第一面上依序设置的：入光口，其配置为使所述光线入射；第一吸光层，其配置为从入射光线经由所述第二面反射的光线中吸收目标光线以外的分量；光栅，其配置为对目标光线进行色散；以及出光口，其配置为使得由相应光栅准直后从所述第二面反射的光线出射；微流基片，其设置在所述光学基片的光源侧上，并设置有至少一个微流通道，用于容纳微流体并使得从出光口出射的光线传输进入；以及传感基片，其设置在所述微流基片的与光学基片相反的一侧上，并设置有光敏传感器，以对所述微流通道出射的光线进行检测。可选地，所述第一吸光层包括彼此间隔开相等的第一距离的多个第一吸光片，各个第一吸光片的长度为2*tanα*H-L，其中，α为主入射角度且大于全反射角，H为所述光学基片的厚度，L为入光口的宽度。可选地，α选自所述光学介质到空气的临界角与60°之间的角度。可选地，所述光栅为多个，且各个光栅被配置为不同波段的光进行衍射色散。可选地，所述光敏传感器与所述出光口对应设置。可选地，在所述光学基片的所述第二面上设置有第二吸光层，所述第二吸光层包括彼此间隔开相等的第二距离的多个第二吸光片，所述第一距离与所述第二距离相等，所述第二吸光片的长度与所述第一吸光片的长度相等，且各个第二吸光片相对于相应各个第一吸光片朝所述出光口的方向偏移第一吸光片的长度和所述第一距离之和的一半。可选地，在所述出光口上由相应光栅准直后从所述第二面反射的光线出射的区域以外的区域中设置有第三吸光层。可选地，所述光学介质的材质包括玻璃、树脂、聚酯化合物和纸中的任何一种。可选地，所述光谱检测装置还包括：反应池，其配置为与所述微流通道的一端连接；以及废液池，其配置为与所述微流通道的另一端连接。可选地，每个所述反应池至少与一个所述微流通道连接。可选地，第一吸光层配置为由黑色光阻树脂薄膜或金属薄膜制成的黑色矩阵。可选地，所述第二吸光层由黑色光阻树脂薄膜或金属薄膜制成。可选地，所述微流通道通过在所述光学基片上旋转光刻胶并曝光的方式制成。可选地，所述至少一个光源为微发光二极管。可选地，所述光敏传感器通过透明电极集成在所述传感基片上。与现有技术相比，本公开的一种光谱检测装置的有益效果在于：结构简单，加工难度小，光学基片的第一面上设置的入光口、第一吸光层、光栅和出光口能够实现对光源发射的光线进行选择和色散，并通过出光口射出，能够实现精确光谱分色，通过出光口出射的光线通过微流通道，光敏传感器通过探测通过微流通道的光线，检测微流通道内流通的微流体的光谱响应特性。附图说明将在下文参照附图描述本公开的示范性实施例的特征、优势以及技术和工业意义，在附图中，相同附图标记指代相同的元件，并且其中：图1为根据本公开实施例的光谱检测装置的纵向截面图；图2为根据本公开实施例的光谱检测装置的反应池、微流通道和废液池的结构示意图；图3为根据本公开实施例的光谱检测装置的利用第一吸光层实现准直的传输次数与准直度和准直效率的示意图，其中，实线代表准直度与传输次数的关系，虚线代表准直效率与传输次数的关系；图4为根据本公开实施例的光谱检测装置的波长为380nm-570nm的光通过周期是380nm的光栅后的一级衍射的衍射角度的示意图；图5为根据本公开实施例的光谱检测装置的波长为380nm-570nm的光通过周期是380nm的光栅后距离光源的距离的示意图；图6为根据本公开实施例的光谱检测装置的波长为571nm-780nm的光通过周期是550nm的光栅后的一级衍射的衍射角度的示意图；图7为根据本公开实施例的光谱检测装置的波长为571nm-780nm的光通过周期是550nm的光栅后距离光源的距离的示意图。附图标记说明：1-光学基片；2-微流基片；3-传感基片；4-微流通道；5-光敏传感器；6-第一吸光片；7-入光口；8-第二吸光片；9-光栅；10-出光口；11-反应池；12-废液池；13-第三吸光层。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。以下说明旨在使得本领域技术人员能够理解并实现本技术。下文中具体实施例或应用的描述仅仅作为示例提供。对于各个实施例的各种修改对于本领域技术人员来说容易想到，以及本文中定义的主要原理可以应用于其他实施例和应用而不偏离本技术的精神和范围。因此，本技术并不意图限于所示的实施例，而是要求于其中公开的原理和特征相符的、由权利要求书限定的可能范围。虽然对各个实施例进行分别的说明，不同实施例中的特征和要素可以互相组合，组合方式并不限于各个独立的实施例。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。本公开中使用的表述“A和/或B”包含A而非B、B而非A以及A并且B中的任何一种，使用的表述“A、B和/或C”包含A、B和C三者中的任何一种或任何若干种的组合。在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。如图1所示，本技术实施例公开了一种光谱检测装置，光谱检测装置包括至少一个光源，其配置为发射光线；光学基片1，包括在光源测的第一面和与第一面相对的第二面，以及设置于第一面与第二面之间的光学介质，以及在第一面上依序设置的：入光口7，其配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光谱检测装置，其特征在于，所述光谱检测装置包括：至少一个光源，其配置为发射光线；光学基片，包括在光源侧的第一面和与所述第一面相对的第二面，以及设置于所述第一面与所述第二面之间的光学介质，以及，在所述第一面上依序设置的：入光口，其配置为使所述光线入射；第一吸光层，其配置为从入射光线经由所述第二面反射的光线中吸收目标光线以外的分量；光栅，其配置为对目标光线进行色散；以及出光口，其配置为使得由相应光栅色散后从所述第二面反射的光线出射；微流基片，其设置在所述光学基片的光源侧上，并设置有至少一个微流通道，用于容纳微流体并使得从出光口出射的光线传输进入；以及传感基片，其设置在所述微流基片的与光学基片相反的一侧上，并设置有光敏传感器，以对所述微流通道出射的光线进行检测。

【技术特征摘要】
1.一种光谱检测装置，其特征在于，所述光谱检测装置包括：至少一个光源，其配置为发射光线；光学基片，包括在光源侧的第一面和与所述第一面相对的第二面，以及设置于所述第一面与所述第二面之间的光学介质，以及，在所述第一面上依序设置的：入光口，其配置为使所述光线入射；第一吸光层，其配置为从入射光线经由所述第二面反射的光线中吸收目标光线以外的分量；光栅，其配置为对目标光线进行色散；以及出光口，其配置为使得由相应光栅色散后从所述第二面反射的光线出射；微流基片，其设置在所述光学基片的光源侧上，并设置有至少一个微流通道，用于容纳微流体并使得从出光口出射的光线传输进入；以及传感基片，其设置在所述微流基片的与光学基片相反的一侧上，并设置有光敏传感器，以对所述微流通道出射的光线进行检测。2.根据权利要求1所述的光谱检测装置，其特征在于，所述第一吸光层包括彼此间隔开相等的第一距离的多个第一吸光片，各个第一吸光片的长度为2*tanα*H-L，其中，α为主入射角度且大于全反射角，H为所述光学基片的厚度，L为所述入光口的宽度。3.根据权利要求2所述的光谱检测装置，其特征在于，α选自所述光学介质到空气的临界角与60°之间的角度。4.根据权利要求1所述的光谱检测装置，其特征在于，所述光栅为多个，且各个光栅被配置为对不同波段的光进行衍射色散。5.根据权利要求1所述的光谱检测装置，其特征在于，所述光敏传感器与所述出光口对应设置。6.根据权利要求2所述的光谱检测装置，其特征在于，在所述光学基片的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟宪芹，王维，王方舟，孟宪东，谭纪风，陈小川，高健，凌秋雨，董学，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11