分光器，分析设备和波长可变光源制造技术

为了能够提供小型且低成本的分光器，一种分光器包括：光入射单元，被构造为允许来自外部的光入射；衍射光栅，被构造为根据波长分散通过光入射单元入射的光；以及反射单元，包括反射表面，用于反射由衍射光栅根据波长分散的光。反射表面的倾斜是可变的。

Splitter, Analytical Equipment and Wavelength Variable Light Source

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分光器，分析设备和波长可变光源
本专利技术涉及分光器、分析设备和波长可变光源。
技术介绍
所谓的分光器，其用于在波长基础上分散测量光，以便获得每个波长的分光镜光谱(spectroscopicspectrum)，在本领域中通常是已知的。注意，一般的分光器构造有凹衍射光栅，用于将测量的入射光分散到具有多个波长的光中，并且构造有能够检测具有多个波长的每个光的阵列传感器(例如，参见如下所示的专利文献1)。例如，硅(Si)光电二极管、InGaAs(铟镓砷)光电二极管等可以用于阵列传感器。引用文献列表专利文献专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2015-148485
技术实现思路
技术问题然而，传统上，由于用于分光器的阵列传感器是大型且昂贵的，因此存在不能提供小型且廉价的分光器的问题。作为与传统技术有关的上述问题的解决方案，本专利技术的目的是提供一种小型且廉价的分光器。解决技术问题的技术方案作为上述问题的解决方案，本专利技术的一个方面提供了一种分光器，包括：光入射单元，被构造为允许来自外部的光入射；衍射光栅，被构造为根据波长分散通过光入射单元入射的光；以及反射单元，包括反射表面，用于反射由衍射光栅根据波长分散的光。反射表面的倾斜是可变的。本专利技术的有益效果根据本专利技术，可以提供小型且廉价的分光器。附图说明图1是示出根据本专利技术的第一实施例的分光器的构造的概念图；图2是根据本专利技术第一实施例的光反射单元的构造的示意图；图3是沿图2中所示的光反射单元的线A-A'截取的截面图；图4是沿图2中所示的光反射单元的线B-B'截取的截面图；图5是示出根据本专利技术的第一实施例的凹衍射光栅的第一构造示例的示意图；图6是示出根据本专利技术的第一实施例的凹衍射光栅的第二构造示例的示意图；图7是示出根据本专利技术的第一实施例的凹衍射光栅的第三构造示例的示意图；图8是示出本专利技术的第一实施例的分光器的构造的第一变形示例的概念图；图9是示出根据本专利技术的第一实施例的分光器的构造的第二变形示例的概念图；图10是示出根据本专利技术的第一实施例的分光器的构造的第三变形示例的概念图；图11是示出根据本专利技术的第一实施例的分光器的构造的第四变形示例的概念图；图12是示出根据本专利技术的第一实施例的分光器的构造的第五变形示例的概念图；图13是示出根据本专利技术的第一实施例的分光器的构造的第六变形示例的概念图；图14是示出根据本专利技术的第一实施例的分光器的构造的第七变形示例的概念图；图15是示出根据本专利技术的第一实施例的分光器的构造的第八变形示例的概念图；图16是示出根据本专利技术的第二实施例的分光器的构造的概念图；图17是示出根据本专利技术的第二实施例的特定波长检测装置的构造(即第一示例)的概念图；图18是示出根据本专利技术的第二实施例的特定波长检测装置的构造(即第二示例)的概念图；图19是示出根据本专利技术的第二实施例的特定波长检测装置的输出信号的示例的图；图20是示出根据本专利技术的第二实施例的特定波长检测装置的输出信号的示例的图；图21是示出根据本专利技术的第二实施例的特定波长检测装置的输出信号的示例的图；图22是示出根据本专利技术的第二实施例的可移动光反射部分的偏转角的时间波形的示例的图；图23是示出根据本专利技术的第二实施例的分光器的构造的第一变形示例的概念图；图24是示出根据本专利技术的第二实施例的分光器的构造的第二变形示例的概念图；图25是示出根据本专利技术的第二实施例的分光器的构造的第三变形示例的概念图；图26是示出根据本专利技术的第二实施例的分光器的构造的第四变形示例的概念图；图27是示出根据本专利技术的第二实施例的分光器的另一构造的概念图；和图28是示出根据本专利技术第一实施例的通过使用分光器的光谱测量设备的构造的概念图。具体实施方式<第一实施例>以下描述参考附图说明本专利技术的第一实施例。(分光器10A的构造)图1是示出根据本专利技术第一实施例的分光器10A的构造的概念图。图1所示的分光器10A是本专利技术中的“分光器”的一示例。分光器10A构造有光入射部分1、凹衍射光栅2、可移动光反射部分3、光输出部分4，基板5和基板6。光入射部分1是本专利技术中的“光入射单元”的示例。光入射部分1包括光通路部分1a。光入射部分1允许外部发射的光通过光通路部分1a，使得光入射到分光器10A。光通路部分1a例如是针孔形状，狭缝形状等。设置光入射部分1是为了确定光的入射位置，提高波长分辨率等。凹衍射光栅2是本专利技术中的“衍射光栅”的一示例。凹衍射光栅2形成在基板5上。凹衍射光栅2引起从光入射部分1入射到分光器10A的光的波长色散。通过凹衍射光栅2进行波长色散的光(即，衍射光)被可移动光反射部分3反射。基板5的材料可以是例如半导体、玻璃、金属、树脂等，但不限于这种材料。注意，凹衍射光栅2可以直接形成在基板5上，并且可以形成在形成在基板5上的薄膜层(例如，树脂层等)上。可移动光反射部分3是本实施例中的“反射单元”的示例。可移动光反射部分3布置在基板6的同一平面内中的基板6的开口部分6a内。可移动光反射部分3与基板6一起构造成光反射单元11。可移动光反射部分3将由凹衍射光栅2分散的衍射光朝向光输出部分4反射。可移动光反射部分3包括旋转轴3a。可移动光反射部分3被构造为在旋转轴3a上旋转，使得可以改变用于反射衍射光的反射表面的倾斜。用于基板6的材料可以是例如半导体、玻璃、金属、树脂等，但不限于这样的材料。然而，在使用半导体作为基板6的材料的情况下，可以通过半导体工艺、微机电系统(MEMS)工艺等形成极薄且小型的可移动光反射部分3。此外，在使用半导体作为基板6的材料的情况下，可以在基板6上单块地形成通过压电致动、静电致动、电磁致动等的驱动元件。因此，可以小型化分光器10A，因为可以在没有诸如电机的外部驱动装置的情况下驱动可移动光反射部分3。光输出部分4是本专利技术中的“光输出单元”的示例。光输出部分4包括光通路部分4a。光输出部分4允许已经由可移动光反射部分3反射的衍射光在焦点处穿过光通路部分4a，使得衍射光从外部输出。光通路部分4a例如是针孔形状，狭缝形状等。光输出部分4被设置为用于确定衍射光的输出位置，提高波长分辨率等。注意，光入射部分1和光输出部分4中的每一个可以形成在基板上。在上述情况下，用于基板的材料可以是例如半导体、玻璃、金属、树脂等，但不限于这样的材料。然而，在使用半导体作为基板的材料的情况下，可以通过半导体工艺、MEMS工艺等以高精度和低成本形成光入射部分1和光输出部分4。另外，在分光器10A中，每个上述构成元件布置在预定位置并固定到结构、支撑件等，以保持预定角度，如图1所示。(光反射单元11的构造)下面的描述参考图2至图4说明光反射单元11的具体构造。图2是根据本专利技术第一实施例的光反射单元11的构造的示意图。如图2所示，光反射单元11构造有可移动光反射部分3、基板6、驱动电路7(即本专利技术中的“驱动单元”的示例)和梁部分8。可移动光反射部分3布置在基板6的同一平面内的基板6的开口部分6a内。开口部分6a通过诸如各向同性深蚀刻的MEMS工艺形成。可移动光反射部分3相对于旋转轴3a的端部和旋转轴3a的另一端部由梁部分8支撑。此外，在图2的示例中，可移动光反射部分3构造有薄膜部分3b和反射构件3c，反射构件3c叠加在薄膜部分3b的反射表面上。反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分光器，包括：光入射单元，该光入射单元被构造为允许来自外部的光的入射；衍射光栅，该衍射光栅被构造为根据波长分散通过所述光入射单元入射的光；和反射单元，该反射单元包括反射表面，用于反射由衍射光栅根据波长已经分散的光，其中反射表面的倾斜是可变的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.20 JP 2017-008806;2017.09.19 JP 2017-178911.一种分光器，包括：光入射单元，该光入射单元被构造为允许来自外部的光的入射；衍射光栅，该衍射光栅被构造为根据波长分散通过所述光入射单元入射的光；和反射单元，该反射单元包括反射表面，用于反射由衍射光栅根据波长已经分散的光，其中反射表面的倾斜是可变的。2.根据权利要求1所述的分光器，还包括驱动单元，该驱动单元被构造为驱动所述反射单元以控制所述反射表面的倾斜。3.根据权利要求1或2所述的分光器，还包括光输出单元，该光输出单元被构造为在被所述反射单元反射之后从外部输出所述光。4.根据权利要求3所述的分光器，其中所述光输出单元和所述衍射光栅形成在单个基板上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的分光器，其中所述光入射单元和所述反射单元形成在单个基板上。6.根据权利要求3所述的分光器，其中所述光输出单元和所述光入射单元形成在单个基板上。7.根据权利要求3所述的分光器，还包括：第一基板；第二基板；和设置在第一基板和第二基板之间的介入构件，其中光入射单元和反射单元形成在第一基板上，其中光输出单元和衍射光栅形成在第二基板上，和其中第一基板和第二基板中的每一个结合到介入构件。8.根据权利要求3所述的分光器，还包括：第一基板；第二基板；和设置在第一基板和第二基板之间的第三基板，该第三基板不平行于第一基板和第二基板，其中反射单元形成在第一基板上，其中衍射光栅形成在第二基板上，其中光入射单元和光输出单元形成在第三基板上，和其中第一基板和第二基板中的每一个都结合到第三基板。9.根据权利要求4，5，7和8中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：野口英刚，安住纯一，加藤英记，末松政士，藤岛正幸，铃木修一，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本,JP