一种光学检测系统及方法技术方案

本申请实施例公开了一种光学检测系统及方法，通过激发光模块用于产生激发光束并将所述激发光束导向待检测样品；光场重构模块用于收集散射光，并根据目标属性进行散射光重构，将重构后的光场导向光信号检测模块，所述目标属性包括目标偏振态、目标相位和目标振幅；所述光信号探测模块，用于接收所述光场重构模块发送的各检测频率或子频段的光信号并转换成电信号；信号收集处理模块，用于收集所述光信号探测模块发送的电信号，根据所述电信号的属性确定所述待检测样品表面的物理成分信息和/或化学成分信息。通过对收集的波长、相位、振幅、偏折方向的光学信号进一步处理，可以获得待检测样品表层物理成分、微观形貌等物理与化学成分信息。学成分信息。学成分信息。

【技术实现步骤摘要】
一种光学检测系统及方法


[0001]本申请实施例涉及光学
，具体涉及一种光学检测系统及方法。

技术介绍

[0002]光学检测系统可应用光学技术、电子技术及计算机技术对被检测物体的物理以及化学成分结构等进行分析和测量，广泛应用于环境监测、工业控制、化学分析、食品品质检测、材料分析、临床检验、航空航天遥感及科学教育等领域。
[0003]由于传统的检测系统存在着结构复杂、使用环境受限、不便携带及价格昂贵等不足，不能满足现场检测和实时监控的需求。因此，微型化、低成本、强性能，便携式检测系统成为一个重要的研究方向。近年来，基于工业、科研以及民用产品领域的技术、产品迅速发展，各产品领域对于产品质量检测、性能检测、质量检测等提出了急迫、低成本以及针对性、定制型光谱信息检测需求。

技术实现思路

[0004]为此，本申请实施例提供一种光学检测系统及方法，通过对所收集的不同波长/相位/振幅/偏折方向的光学信号进一步处理，获得被测物体表层物理与化学成分信息，提升了检测速率，降低了检测成本。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种光学检测系统，所述系统包括：
[0007]激发光模块，用于产生激发光束并将所述激发光束导向待检测样品，以产生散射光；
[0008]光场重构模块，用于收集散射光，并根据目标属性进行散射光重构，将重构后的光场导向光信号检测模块，所述目标属性包括目标偏振态、目标相位和目标振幅；
[0009]所述光信号探测模块，用于接收所述光场重构模块发送的各检测频率或子频段的光信号并转换成电信号；
[0010]信号收集处理模块，用于收集所述光信号探测模块发送的电信号，根据所述电信号的属性确定所述待检测样品表面的物理成分信息和/或化学成分信息。
[0011]可选地，所述系统还包括：光学成像模块；
[0012]所述光学成像模块用于对散射光进行聚焦，并反射至所述光场重构模块上，和/或用于对所述光场重构模块重构后的光场进行处理，并反射至所述光信号探测模块上。
[0013]可选地，所述光学成像模块为透镜、菲涅尔透镜中的一种或组合。
[0014]可选地，所述光场重构模块与所述光信号探测模块通过晶圆级光学系统集成，或者通过模组工艺封装集成。
[0015]可选地，所述光场重构模块为光栅元件、闪耀光栅元件、衍射光学元件、微纳光学元件、微棱镜、微周期排列光学元件中的一种或多种组合。
[0016]可选地，所述光信号探测模块为互补金属氧化物半导体CMOS、电荷耦合器件CCD、
光电池、光热致电阵列、热电堆阵列中的一种或多种组合。
[0017]可选地，所述根据目标属性进行散射光重构，将重构后的光场导向光信号检测模块，包括：
[0018]针对光场的N个微观结构，所述光场重构模块分别根据目标属性进行光学重构，所述N个微观结构用于不同性能的光学重构，所述性能包括特定波长增透和增反、传播方向偏折和发散角度调整，N为大于1的整数；
[0019]将重构后的N个微观结构区域的光场导向至所述光信号检测模块中的M个区域，M为大于1的整数。
[0020]根据本申请实施例的第二方面，提供了一种光学检测方法，所述方法包括：
[0021]激发光模块产生激发光束并将所述激发光束导向待检测样品，以产生散射光；
[0022]光场重构模块收集散射光，并根据目标属性进行散射光重构，将重构后的光场导向光信号检测模块，所述目标属性包括目标偏振态、目标相位和目标振幅；
[0023]所述光信号探测模块接收所述光场重构模块发送的各检测频率或子频段的光信号并转换成电信号；
[0024]信号收集处理模块收集所述光信号探测模块发送的电信号，根据所述电信号的属性确定所述待检测样品表面的物理成分信息和/或化学成分信息。
[0025]可选地，所述方法还包括：
[0026]光学成像模块对散射光进行聚焦，并反射至所述光场重构模块上，和/或所述光学成像模块对所述光场重构模块重构后的光场进行处理，并反射至所述光信号探测模块上。
[0027]可选地，所述根据目标属性进行散射光重构，将重构后的光场导向光信号检测模块，包括：
[0028]针对光场的N个微观结构，所述光场重构模块分别根据目标属性进行光学重构，所述N个微观结构用于不同性能的光学重构，所述性能包括特定波长增透和增反、传播方向偏折和发散角度调整，N为大于1的整数；
[0029]将重构后的N个微观结构区域的光场导向至所述光信号检测模块中的M个区域，M为大于1的整数。
[0030]综上所述，本申请实施例提供了一种光学检测系统及方法，通过激发光模块用于产生激发光束并将所述激发光束导向待检测样品，以产生散射光；光场重构模块，用于收集散射光，并根据目标属性进行散射光重构，将重构后的光场导向光信号检测模块，所述目标属性包括目标偏振态、目标相位和目标振幅；从而可以实现例如特定波长增透或增反、传播方向偏折和发散角度调整等光学波前相位/振幅/偏振态等物理属性调制。所述光信号探测模块，用于接收所述光场重构模块发送的各检测频率或子频段的光信号并转换成电信号；信号收集处理模块，用于收集所述光信号探测模块发送的电信号，根据所述电信号的属性确定所述待检测样品表面的物理成分信息和/或化学成分信息。通过对收集的波长、相位、振幅、偏折方向的光学信号进一步处理，可以获得待检测样品表层物理成分、微观形貌等物理与化学成分信息。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方
式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0032]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0033]图1为本申请实施例提供的一种光学检测系统框图；
[0034]图2为本申请实施例提供的光学检测系统实施例示意图；
[0035]图3为本申请实施例提供的光场重建组件与光信号探测器件示意图；
[0036]图4为本申请实施例提供的一种光学检测方法流程示意图。
具体实施方式
[0037]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学检测系统，其特征在于，所述系统包括：激发光模块，用于产生激发光束并将所述激发光束导向待检测样品，以产生散射光；光场重构模块，用于收集散射光，并根据目标属性进行散射光重构，将重构后的光场导向光信号检测模块，所述目标属性包括目标偏振态、目标相位和目标振幅；所述光信号探测模块，用于接收所述光场重构模块发送的各检测频率或子频段的光信号并转换成电信号；信号收集处理模块，用于收集所述光信号探测模块发送的电信号，根据所述电信号的属性确定所述待检测样品表面的物理成分信息和/或化学成分信息。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：光学成像模块；所述光学成像模块用于对散射光进行聚焦，并反射至所述光场重构模块上，和/或用于对所述光场重构模块重构后的光场进行处理，并反射至所述光信号探测模块上。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述光学成像模块为透镜、菲涅尔透镜中的一种或组合。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光场重构模块与所述光信号探测模块通过晶圆级光学系统集成，或者通过模组工艺封装集成。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光场重构模块为光栅元件、闪耀光栅元件、衍射光学元件、微纳光学元件、微棱镜、微周期排列光学元件中的一种或多种组合。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光信号探测模块为互补金属氧化物半导体CMOS、电荷耦合器件CCD、光电池、光热致电阵列、热电堆阵列中的一种或多种组合。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述根据目标属性进行散射光重构，将重构后的光场导向光信号检测模块，包括：针对光...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琦，许一力，
申请(专利权)人：杭州谱析光晶半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：