光纤多路光谱复用装置及光探测系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光纤多路光谱复用装置及光探测系统，光纤多路光谱复用装置包括：多个光入传输元件，多个光入传输元件一一对应地传输多个探测位置的光信号；多个DLP芯片，多个DLP芯片一一对应地设置在多个光入传输元件的出射端，且每个DLP芯片与对应的光入传输元件的出射光的方向呈预定角度，以使每个DLP芯片中微镜的状态切换至第一状态时出射光由微镜反射至目标方向；汇聚模块，汇聚模块位于目标方向上，以将目标方向上的出射光汇聚至目标采样点。本发明专利技术实施例的光纤多路光谱复用装置采用DLP芯片作为光控器件，可以快速、准确地实现光路的切换，具有稳定、可靠的优点。

Optical fiber multispectral multiplexing device and optical detection system

The invention discloses an optical fiber multispectral multiplexing device and an optical detection system. The optical fiber multiplex multiplexing device includes a plurality of optical input transmission elements, and a plurality of optical input elements transmit the optical signals of multiple detection positions one by one, and a plurality of DLP chips, and a plurality of DLP chips are set in a plurality of optical input transmission elements corresponding to one one. The ejection end of the piece, and each DLP chip is in a predetermined angle with the direction of the output light of the corresponding optical input transmission element, so that the output light of the micromirror in each DLP chip is reflected from the micromirror to the target direction when the state of the micromirror is switched to the first state; the aggregation module is located in the direction of the target in order to send out the ejection light in the direction of the target. Get to the target sampling point. The optical fiber multiplex multiplexing device adopts the DLP chip as the optical control device, which can quickly and accurately realize the switch of the optical path, which has the advantages of stable and reliable.

【技术实现步骤摘要】
光纤多路光谱复用装置及光探测系统
本专利技术涉及光电检测
，特别涉及一种光纤多路光谱复用装置及光探测系统。
技术介绍
光谱仪采集光源的位置点的光谱信息，一般情况下，每个位置点配备一台光谱仪，多个位置点则需要配备多个光谱仪，但是，光谱仪作为精密测量设备，特别是红外光谱仪，价格昂贵。在工业控制上则采用光纤多路复用器，通过多路的快速切换来分时探测不同位置点的光谱信息。在相关技术中，多路光谱复用装置实现多路之间的切换多采用转镜、振镜或转盘等精密光学或者机械器件，然而，这种装置在切换时对这些光学与机械器件的转速、稳定性都有着较高的要求，一旦这些器件出现问题，切换通道就会出现错误，不利于整机成本的控制。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种光纤多路光谱复用装置。该光纤多路光谱复用装置采用DLP(DligitalLightProcessing，数字光处理)芯片作为光控器件，可以快速、准确地实现光路的切换，具有稳定、可靠的优点。本专利技术的另一个目的在于提供一种光探测系统。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面的实施例公开了一种光纤多路光谱复用装置，包括：多个光入传输元件，所述多个光入传输元件一一对应地传输多个探测位置的光信号；多个DLP芯片，所述多个DLP芯片一一对应地设置在所述多个光入传输元件的出射端，且每个DLP芯片与对应的光入传输元件的出射光的方向呈预定角度，以使每个DLP芯片中微镜的状态切换至第一状态时所述出射光由所述微镜反射至目标方向；汇聚模块，所述汇聚模块位于所述目标方向上，以将所述目标方向上的出射光汇聚至目标采样点。根据本专利技术实施例的光纤多路光谱复用装置，采用DLP芯片作为光控器件，可以快速、准确地实现光路的切换，具有稳定、可靠的优点。另外，根据本专利技术上述实施例的光纤多路光谱复用装置还可以具有如下附加的技术特征：在一些示例中，其中，所述预定角度为24°，所述第一状态为所述微镜旋转+12°的状态或者-12°的状态。在一些示例中，还包括：控制器，所述控制器与所述多个DLP芯片相连，以分别对每个DLP芯片中微镜的状态进行切换。在一些示例中，所述光入传输元件包括：入射光纤，所述入射光纤的入射端用于收集对应的探测位置的光信号；准直透镜，所述准直透镜位于所述入射光纤的出射端和对应的DLP芯片之间。在一些示例中，所述汇聚模块为凸透镜或者凹面镜。在一些示例中，所述汇聚模块包括：多个光纤耦合透镜，所述多个光纤耦合透镜的前端正对所述多个DLP芯片设置且与所述多个DLP芯片一一对应；多进一出光纤束，所述多进一出光纤束的多个进光侧一一对应地设置在所述多个光纤耦合透镜的后端。在一些示例中，还包括：DLP芯片固定环，所述多个DLP芯片固定在所述DLP芯片固定环上。在一些示例中，所述多个DLP芯片间隔地固定在所述DLP芯片固定环的周壁上。在一些示例中，根据权利要求1-8任一项所述的光纤多路光谱复用装置，其特征在于，DLP芯片为可见光DLP芯片或者红外波段的DLP芯片。在一些示例中，包括：可见光DLP芯片为DLP3000，波长位于420纳米-700纳米之间；红外波段的DLP芯片为DLP4500NIR，波长位于700纳米-2500纳米之间。本专利技术第二方面的实施例公开了一种光探测系统，包括：光纤多路光谱复用装置，所述光纤多路光谱复用装置为根据上述任意一个实施例所述的光纤多路光谱复用装置；探测单元，所述探测单元设置在所述采样点处，以根据所述多个DLP芯片中微镜的状态探测所述多个探测位置中任意一个位置的光信号。根据本专利技术实施例的光探测系统，将DLP芯片作为光控器件的光纤多路光谱复用装置与作为公共端的探测单元组合，实现不同探测点的光谱信号的切换，既降低了系统的成本和复杂性，又增强了系统的稳定性。另外，根据本专利技术上述实施例的光探测系统还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述探测单元为光谱仪、单点探测器或探测器的组合。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述的和/或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施例的光纤多路光谱复用装置的示意图；图2是本专利技术实施例的DLP芯片中的微镜的三种状态的实例示意图；图3(a)是本专利技术实施例的光纤多路光谱复用装置的三维示意图；图3(b)是本专利技术实施例的光纤多路光谱复用装置的侧面示意图；图3(c)是本专利技术实施例的光纤多路光谱复用装置的前面示意图；图4是本专利技术提供的基于凸透镜的光纤多路光谱复用装置的实例示意图；图5是本专利技术提供的基于凹面镜的光纤多路光谱复用装置的实例示意图；图6是本专利技术提供的基于多进一出光纤束的光纤多路光谱复用装置的实例示意图；以及图7是本专利技术实施例的光探测系统结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。以下结合附图描述根据本专利技术实施例的光纤多路光谱复用装置及光探测系统。图1是根据本专利技术一个实施例的光纤多路光谱复用装置的示意图。如图1所示，根据本专利技术一个实施例的光纤多路光谱复用装置100，包括：多个光入传输元件110、多个DLP芯片120和汇聚模块130。其中，多个光入传输元件110一一对应地传输多个探测位置的光信号。多个DLP芯片120一一对应地设置在多个光入传输元件110的出射端，且每个DLP芯片120与对应的光入传输元件110的出射光的方向呈预定角度，以使每个DLP芯片120中微镜的状态切换至第一状态时出射光由微镜反射至目标方向，从而在不同出射光路间进行切换。其中，DLP芯片可以为可见光DLP芯片或者红外波段的DLP芯片，可见光DLP芯片为DLP3000，波长位于420纳米-700纳米之间，特别在材质分选领域，主要采用红外波段的DLP芯片，红外波段的DLP芯片为DLP4500NIR，波长位于700纳米-2500纳米之间。为了将经过DLP芯片120的出射光汇聚到目标采样点上，在目标方向上安装汇聚模块130。根据本专利技术实施例的光纤多路光谱复用装置，采用DLP芯片作为光控器件，可以快速、准确地实现光路的切换，具有稳定、可靠的优点。其中，所述预定角度可以为24°，所述第一状态位可以为所述微镜旋转+12°的状态或者-12°的状态。具体而言，如图2所示，DLP芯片120的微镜有3个状态，分别是“on”态、“flat”态和“off”态，“on”态或者“off”态定义为第一状态。DLP芯片120未通电时，微镜处于“flat”状态，这时，DLP芯片120中的硅基底与DLP芯片120的微镜之间平行，基底法线为垂直目标方向，当微镜的控制器加载“1”时，这时候入射光线在微镜的反射下，应该反射至目标方向，反射光线方向应为垂直目标方向，为了将DLP芯片120出射光由微镜反射至目标方向，则需设定一个预定角度，即可以将入射光线方向与基底法线之间的夹角预设为24°，当微镜转为“on”态时，如图2左侧所示，微镜相对于“flat”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤多路光谱复用装置，其特征在于，包括：多个光入传输元件，所述多个光入传输元件一一对应地传输多个探测位置的光信号；多个DLP芯片，所述多个DLP芯片一一对应地设置在所述多个光入传输元件的出射端，且每个DLP芯片与对应的光入传输元件的出射光的方向呈预定角度，以使每个DLP芯片中微镜的状态切换至第一状态时所述出射光由所述微镜反射至目标方向；汇聚模块，所述汇聚模块位于所述目标方向上，以将所述目标方向上的出射光汇聚至目标采样点。

【技术特征摘要】
1.一种光纤多路光谱复用装置，其特征在于，包括：多个光入传输元件，所述多个光入传输元件一一对应地传输多个探测位置的光信号；多个DLP芯片，所述多个DLP芯片一一对应地设置在所述多个光入传输元件的出射端，且每个DLP芯片与对应的光入传输元件的出射光的方向呈预定角度，以使每个DLP芯片中微镜的状态切换至第一状态时所述出射光由所述微镜反射至目标方向；汇聚模块，所述汇聚模块位于所述目标方向上，以将所述目标方向上的出射光汇聚至目标采样点。2.根据权利要求1所述的光纤多路光谱复用装置，其特征在于，其中，所述预定角度为24°，所述第一状态为所述微镜旋转+12°的状态或者-12°的状态。3.根据权利要求1所述的光线多路光谱复用装置，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器与所述多个DLP芯片相连，以分别对每个DLP芯片中微镜的状态进行切换。4.根据权利要求1所述的光纤多路光谱复用装置，其特征在于，所述光入传输元件包括：入射光纤，所述入射光纤的入射端用于收集对应的探测位置的光信号；准直透镜，所述准直透镜位于所述入射光纤的出射端和对应的DLP芯片之间。5.根据权利要求1-4任一项所述的光纤多路光谱复用装置，其特征在于，所述汇聚模块为凸透镜或者凹面镜。6.根据权利要求1-4任一项所述的光纤多路光谱复用装置，其特征在于，所述汇聚模块包括：多个光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶俊，李广，常宏，徐家欢，金鹏，刘宝莹，
申请(专利权)人：合肥美亚光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34