光学检测系统和设备技术方案

本申请提供一种光学检测系统和设备。该光学检测系统，用于对待测物进行检测，包括：光源、波分复用光波导模块、至少一个检测探针、探测器；光源发射的光通过波分复用光波导模块传输至所述至少一个检测探针；所述至少一个检测探针将光射出到待测物中，并收集携带有待测物信息的光信号；所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号通过波分复用光波导模块传输至探测器；探测器对所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号进行检测，以确定待测物的成分。利用光对不同物质的不同反射特性对物质进行检测，相对于电化学传感器，不需要反应物，也不容易失效，可以保证寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
光学检测系统和设备


[0001]本申请涉及光学检测以及环境监测领域，尤其涉及一种光学检测系统和设备。

技术介绍

[0002]传统的电化学传感器，利用待测物质与化学物质(如酶)之间发生化学反应(如氧化还原等反应等)生成的电信号或光信号等，来实现对待测物质的检测。
[0003]但是，一些化学物质(如酶)属于蛋白质，容易失活，从而使得电化学传感器的寿命受到影响。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种光学检测系统和设备，可以构成一种新的传感器，相对于电化学传感器有更长的使用寿命。
[0005]第一方面，本申请提供一种光学检测系统，用于对待测物进行检测，所述系统包括：光源、波分复用光波导模块、至少一个检测探针、探测器；
[0006]光源发射的光通过波分复用光波导模块传输至所述至少一个检测探针；
[0007]所述至少一个检测探针将光射出到待测物中，并收集携带有待测物信息的光信号；
[0008]所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号通过波分复用光波导模块传输至探测器；
[0009]探测器对所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号进行检测，以确定待测物的成分。
[0010]可选的，所述光源为可发射不同波长的光的光源；所述波分复用光波导模块包括入射光波导、波分复用模块、收集光波导；所述波分复用模块中包括波分复用器；
[0011]所述光源发射的光通过波分复用光波导模块传输至所述至少一个检测探针，包括：
[0012]光源发射的不同波长的光通过入射光波导进入波分复用器；
[0013]所述波分复用器的第一输入端将所述不同波长的光合成第一光信号进行传输，并在第一输出端将所述第一光信号分离成所述不同波长的光，并将每种波长的光分别传输至一个对应的检测探针；
[0014]所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号通过波分复用光波导模块传输至探测器，包括：
[0015]各检测探针收集的携带有待测物信息的光信号经过波分复用模块，在波分复用器的第二输入端合成第二光信号并在第二输出端分离，通过收集光波导传递到探测器。
[0016]可选的，所述系统还包括：设置在所述光源与所述波分复用光波导模块之间的透镜模块，用于对所述光源发射的光线进行准直后聚焦耦合到所述入射光波导中。
[0017]可选的，所述透镜模块为自聚焦透镜。
[0018]可选的，所述系统还包括：准直器，用于调节收集光波导传递出的各检测探针收集的携带有待测物信息的光信号，以使其耦合到探测器。
[0019]可选的，所述入射光波导的材质包括：纤维、石英、聚合物。
[0020]可选的，所述光源可以为：垂直共振腔表面放射器、可调分布式反馈激光器、发光二极管。
[0021]可选的，所述光源为可更换光源。
[0022]可选的，所述光源包括：宽波长光源和滤波片。
[0023]可选的，所述检测探针的端面镀有反射材料，形成反射层。
[0024]可选的，所述系统还包括：壳体；
[0025]所述壳体设置与所述光学检测系统的最外层，用于容纳所述光学检测系统中的其它结构。
[0026]可选的，所述壳体具有倒刺结构或半球状结构中的一种或其组合。
[0027]第二方面，本申请提供一种光学检测设备，包括：控制器和如第一方面所述的光学检测系统；
[0028]所述控制器用于控制所述光源开启或关闭，以发射目标波长的光。
[0029]本申请提供了一种光学检测系统和设备。该光学检测系统，用于对待测物进行检测，包括：光源、波分复用光波导模块、至少一个检测探针、探测器；光源发射的光通过波分复用光波导模块传输至所述至少一个检测探针；所述至少一个检测探针将光射出到待测物中，并收集携带有待测物信息的光信号；所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号通过波分复用光波导模块传输至探测器；探测器对所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号进行检测，以确定待测物的成分。利用光对不同物质的不同反射特性对物质进行检测，相对于电化学传感器，不需要反应物，也不容易失效，可以保证寿命。另外，由于采用了波分复用光波导技术，可以更加灵活的根据待测物质的种类相应调整光纤探头数量，同时随着聚合物光纤的微小化，所设计传感器的结构利于集成光子传感芯片，因此易于设备的集成化、小型化，特别适用于便携式检测设备。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本申请提供的一种应用场景的示意图；
[0032]图2为本申请一实施例提供的一种光学检测系统的结构示意图；
[0033]图3为本申请一实施例提供的一种检测探针的结构示意图；
[0034]图4a
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4g为本申请一些实施例提供的光学检测系统的壳体的结构示意图；
[0035]图5a
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5h为本申请另一些实施例提供的光学检测系统的壳体的结构示意图；
[0036]图6为本申请一实施例提供的一种光学检测设备的结构示意图。
[0037]附图标记
[0038]1：光源；2：透镜模块；3：入射光波导；4：波分复用模块；5：第一检测探针；6：第二检
测探针；7：第三检测探针；8：收集光波导；9：准直器；10：探测器；11：波分复用光波导模块；21：光纤端面；22：反射层；23：侧壁。
具体实施方式
[0039]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0040]传统的电化学传感器通过待测物质和化学物质如酶之间发生如氧化还原等反应，从而生成电/光等信号来检测待测物成分。在这个过程中，一些化学物质如酶属于蛋白质，容易失活，会使得电化学传感器的寿命受到影响。因此并不适用于人体检测等领域。
[0041]因此，本申请提出一种采用光学方法进行检测的系统和方法，以避免使用特定反应物质，防止蛋白质失活导致的寿命不足的问题。同时，可以采用光学的方法将微型化的光学传感器结合可穿戴技术，应用于人体监测等领域。
[0042]图1为本申请提供的一种应用场景的示意图。由于光经过物质后，会发生相位、振幅、强度、频率等相关信息的改变。同时，不同物质对于光的改变具有不同的特征。经过物质后的光可以认为携带了物质的特征信息，将这些光信号收集起来，利用光谱仪或将光信号转化为其他形式的信号(例如电信号)进行分析本文档来自技高网...

【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，用于对待测物进行检测，所述系统包括：光源、波分复用光波导模块、至少一个检测探针、探测器；光源发射的光通过波分复用光波导模块传输至所述至少一个检测探针；所述至少一个检测探针将光射出到待测物中，并收集携带有待测物信息的光信号；所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号通过波分复用光波导模块传输至探测器；探测器对所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号进行检测，以确定待测物的成分。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源为可发射不同波长的光的光源；所述波分复用光波导模块包括入射光波导、波分复用模块、收集光波导；所述波分复用模块中包括波分复用器；所述光源发射的光通过波分复用光波导模块传输至所述至少一个检测探针，包括：光源发射的不同波长的光通过入射光波导进入波分复用器；所述波分复用器的第一输入端将所述不同波长的光合成第一光信号进行传输，并在第一输出端将所述第一光信号分离成所述不同波长的光，并将每种波长的光分别传输至一个对应的检测探针；所述至少一个检测探针收集的携带有待测物信息的光信号通过波分复用光波导模块传输至探测器，包括：各检测探针收集的携带有待测物信息的光信号经过波分复用模块，在波分复用器的第二输入端合成第二光信号并在第二输出端分离，通过收集光波导传递到探测器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：设置在所述光源与所述波分复用光波导模块之间的透镜模块，用于对所述光源发射的光线进行准直后聚焦耦合到所述入射光波导中。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪远，褚浩宇，柏志飞，陆辉，
申请(专利权)人：南京微纳科技研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：