光谱测量装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种光谱测量装置及系统。光谱测量装置包括光源产生器、输入模块、输出模块及光谱测量器；所述光源产生器用于产生测量光；所述输入模块包括拉锥光纤单元及输入光纤；所述光源产生器耦合于所述拉锥光纤单元，所述拉锥光纤单元输出准直测量光；所述输入光纤与所述拉锥光纤单元连接，用于将所述准直测量光传导至待测量样品；所述输出模块包括输出光纤，用于收集并传导经所述待测量样品反射、透射、衍射或漫射得到的光线；及所述光谱测量器与所述输出光纤连接。本实用新型专利技术提供的光谱测量装置及系统能够准确反映待测量样品薄膜表面的反射率、透射率或光能量数据，且光谱测量装置结构简单、成本低。

Spectrum measuring device and system

The utility model relates to a spectrum measuring device and a system. The spectrum measuring device includes a light source generator, an input module, an output module and a spectrum measuring device; the light source generator is used to generate measuring light; the input module includes a tapered fiber unit and an input fiber; the light source generator is coupled to the tapered fiber unit, and the tapered fiber unit outputs collimated measuring light. The input fiber is connected with the tapered fiber unit for conducting the collimated measurement light to the sample to be measured; the output module includes an output fiber for collecting and conducting the light reflected, transmitted, diffracted or diffused by the sample to be measured; and the spectrum meter is connected with the output fiber. Then. The spectral measuring device and system provided by the utility model can accurately reflect the reflectivity, transmission or light energy data of the film surface of the sample to be measured, and the spectral measuring device has simple structure and low cost.

【技术实现步骤摘要】
光谱测量装置及系统
本技术涉及光谱探测领域，尤其涉及一种光谱测量装置及系统。
技术介绍
对于具有多层薄膜结构的待测量样品，在光谱测量过程中，是通过将测量光照射在待测量样品的任一层薄膜表面进行检测，由于测量光具有一定的发散性，且受环境因素影响，使测量过程中无法区分该薄膜表面与待测量样品其他表面反射或者透射的光，导致测试数据无法准确反映该薄膜表面的反射率、透射率数据或光能量数据。为解决该技术问题，出现了高分辨率的空间结构设计(如高倍显微镜等)，虽然可以解决上述的问题，但成本较高。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种准确反映待测量样品薄膜表面的反射率、透射率和光能量数据，且结构简单、成本低的光谱测量装置及系统。一种光谱测量装置包括光源产生器，用于产生测量光；输入模块，包括拉锥光纤单元及输入光纤；该光源产生器耦合于该拉锥光纤单元，该拉锥光纤单元输出准直测量光，该输入光纤与该拉锥光纤单元连接，用于将该准直测量光传导至待测量样品；输出模块，包括输出光纤，用于收集并传导经该待测量样品反射、透射、衍射或漫射得到的光线；及光谱测量器，与该输出光纤连接。上述光谱测量装置，在实际测量中，光源产生器产生的测量光通过输入模块的拉锥光纤单元输出准直测量光。当该准直测量光通过输入光纤照射在多层薄膜结构的待测量样品的任一层薄膜表面上时，因准直测量光发散角度小且可以自由设定光束尺寸，测量过程中可以有效区分作用于不同薄膜表面的光束，从而使输出模块的输出光纤能准确接收到来自该薄膜表面反射、透射、衍射或漫射的光，光谱测量器能准确反映该薄膜表面的反射率、透射率或光能量数据。此外，相比高分辨率的空间结构设计，该光谱测量装置结构简单、成本低。在一个实施例中，上述拉锥光纤单元包括一个拉锥光纤或多个串联成链路的拉锥光纤。在一个实施例中，上述光谱测量装置还包括法兰适配器，上述光源产生器通过该法兰适配器耦合于上述拉锥光纤单元；或上述光源产生器通过熔接耦合于上述拉锥光纤单元。在一个实施例中，上述输入模块还包括至少一个分束器，每一该分束器包括一个光输入端及至少一个光输出端；上述拉锥光纤单元包括至少一个，上述光源产生器耦合于该光输入端，每一上述拉锥光纤单元对应的一个该光输出端与连接。在一个实施例中，上述分束器包括多级，下一级的该分束器的上述光输入端连接于上一级的对应的该分束器一个上述光输出端。在一个实施例中，上述光源产生器耦合于位于第1级的上述分束器的光输入端；每一上述拉锥光纤单元与位于第N级的对应的上述分束器的一个上述光输出端连接；其中，N为分束器的级数，且大于等于2。在一个实施例中，上述输入模块还包括模场匹配器，该模场匹配器连接于上述分束器与上述拉锥光纤单元之间。在一个实施例中，上述输出模块还包括合束器，该合束器包括至少一个测量信号输入端和一个测量信号输出端；上述输出光纤包括至少一根，每一上述输出光纤与对应的一个该测量信号输入端连接，该测量信号输出端与上述光谱测量器连接。在一个实施例中，上述光谱测量装置还包括固定装置，该固定装置包括第一固定装置、第二固定装置及与该第一固定装置和该第二固定装置连接的控制装置；该第一固定装置包括第一固定部件、与该第一固定部件连接的第一传动机构，该第二固定装置包括第二固定部件，与该第二固定部件连接的第二传动机构；其中，上述输入模块装设于该第一固定部件，上述输出模块装设于该第二固定部件，该控制装置用于控制该第一传动机构及该第二传动机构带动该第一固定部件及该第二固定部件移动至预设位置。在一个实施例中，上述光谱测量器为光谱仪、光电二极管或热敏探头。一种光谱测量系统，包括上述的光谱测量装置，该光谱测量系统还包括处理器，该处理器与上述光谱测量器连接。上述光谱测量系统，在实际测量中，光源产生器产生的测量光通过输入模块的拉锥光纤单元输出准直测量光。当该准直测量光通过输入光纤照射在多层薄膜结构的待测量样品的任一层薄膜表面上时，因准直测量光发散角度小且可以自由设定光束尺寸，测量过程中可以有效区分作用于不同薄膜表面的光束，从而使输出模块的输出光纤能准确接收到来自该薄膜表面反射、透射、衍射或漫射的光，光谱测量器能准确反映该薄膜表面的反射率、透射率或光能量数据。此外，相比高分辨率的空间结构设计，该光谱测量装置结构简单、成本低。另外，通过将光谱测量器与处理器连接，可以对光谱测量器的检测结果进行分析处理，从而得到更加精准的光谱测量值。附图说明图1是本技术一实施方式中的光谱测量装置的示意图；图2是本技术另一实施方式中的光谱测量装置的示意图；图3是本技术又一实施方式中的光谱测量装置的示意图；图4是本技术光谱测量装置的输入光纤及输出光纤的测量光相对待测量样品的光路示意图；图5是本技术再一实施方式中的光谱测量装置的示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，本技术一实施例提供的光谱测量装置100，包括光源产生器10、输入模块、输出模块及光谱测量器60。光源产生器10用于产生测量光；输入模块包括拉锥光纤单元30及输入光纤40；光源产生器10耦合于拉锥光纤单元30，拉锥光纤单元30输出准直测量光，输入光纤40与拉锥光纤单元30连接，用于将准直测量光传导至待测量样品200；输出模块包括输出光纤50，用于收集并传导经待测量样品200反射、透射、衍射或漫射得到的光线；光谱测量器60与输出光纤50连接。具体地，准直测量光传导至输入光纤40，再通过输入光纤40的输出端照射至待测量样品200的任一层薄膜表面上，经薄膜表面反射、透射、衍射或漫射后，测量光被与输入光纤40相配的输出光纤50接收并传导致光谱测量器60进行光谱测量。更具体地，通过调整输出光纤50的参数和摆放位置可能够接收到来自待测量样品200表面发出的测量光。需要说明的是，因从输入光纤40照设至待测量样品200任一层薄膜表面的光后可检测来自该薄膜表面的反射光或者透射光等，故与输入光纤40相配的输出光纤50摆放位置可位于待测量样品200的该薄膜表面侧或与该薄膜表面相对的另一侧，本实施例中均是以测量透射光，即输出光纤50摆放位置位于与该薄膜表面相对的另一侧为例进行说明。可以理解地，上述准直测量光为近准直测量光，可在一定发散角度范围的波动，在此不做限定。在实际测量中，光源产生器10产生的测量光通过输入模块的拉锥光纤单元30输出准直测量光。当该准直测量光通过输入光纤40照射在多层薄膜结构的待测量样品200的任一层薄膜表面上时，因准直测量光发散角度小且可以自由设定光束尺寸，测量过程中可以有效区分作用于不同薄膜表面的光束，从而使输出模块的输出光纤50能准确接收到来自该薄膜表面反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光谱测量装置，其特征在于，包括：光源产生器，用于产生测量光；输入模块，包括拉锥光纤单元及输入光纤；所述光源产生器耦合于所述拉锥光纤单元，所述拉锥光纤单元输出准直测量光，所述输入光纤与所述拉锥光纤单元连接，用于将所述准直测量光传导至待测量样品；输出模块，包括输出光纤，用于收集并传导经所述待测量样品反射、透射、衍射或漫射得到的光线；及光谱测量器，与所述输出光纤连接。

【技术特征摘要】
1.一种光谱测量装置，其特征在于，包括：光源产生器，用于产生测量光；输入模块，包括拉锥光纤单元及输入光纤；所述光源产生器耦合于所述拉锥光纤单元，所述拉锥光纤单元输出准直测量光，所述输入光纤与所述拉锥光纤单元连接，用于将所述准直测量光传导至待测量样品；输出模块，包括输出光纤，用于收集并传导经所述待测量样品反射、透射、衍射或漫射得到的光线；及光谱测量器，与所述输出光纤连接。2.根据权利要求1所述的光谱测量装置，其特征在于，所述拉锥光纤单元包括一个拉锥光纤或多个串联成链路的拉锥光纤。3.根据权利要求1所述的光谱测量装置，其特征在于，所述光谱测量装置还包括法兰适配器，所述光源产生器通过所述法兰适配器耦合于所述拉锥光纤单元；或所述光源产生器通过熔接耦合于所述拉锥光纤单元。4.根据权利要求1所述的光谱测量装置，其特征在于，所述输入模块还包括至少一个分束器，每一所述分束器包括一个光输入端及至少一个光输出端；所述拉锥光纤单元包括至少一个，所述光源产生器耦合于所述光输入端，每一所述拉锥光纤单元与对应的一个所述光输出端连接。5.根据权利要求4所述的光谱测量装置，其特征在于，所述分束器包括多级，下一级的所述分束器的所述光输入端连接于上一级的对应的所述分束器的一个所述光输出端。6.根据权利要求5所述的光谱测量装置，其特征在于，所述光源产生器耦合于位于第1级的所述分束器的所述光输入端；每一所述拉锥光纤单元与位于第N级的对应的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梦，成学平，刘爱江，刘猛，李梁，
申请(专利权)人：深圳市杰普特光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44