【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
专利
本专利技术大体上涉及一种用于检测在感兴趣的光谱带内具有一种或多种波长成分的电磁(em)波谱的光谱仪、一种检测在感兴趣的光谱带内具有一种或多种波长成分的电磁(em)波谱的方法以及一种制造该光谱仪的方法。在非限制性示例性实施例中，本专利技术可以应用于拉曼光谱。
技术介绍
0、背景
1、整个说明书中对现有技术的任何提及和/或讨论不应以任何方式被视为承认该现有技术是众所周知的或构成本领域公知常识的一部分。
2、如图1示意性所示，传统光谱仪采用较窄的入口狭缝(通常宽度为微米级)，这严重限制了光谱仪的聚光能力(即吞吐量)。如图所示，光谱仪的聚光能力或吞吐量被定义为入口面积和该入口处所对的立体角的乘积。吞吐量是决定光谱仪信噪比(snr)和光谱测量速度的关键性能指标。由于其设计的性质，扩大狭缝宽度会增加吞吐量，但不可避免地会降低光谱仪的分辨率。有两种报道的方法可用于提高光谱仪的吞吐量而不牺牲其分辨率。一种是编码孔径方法，如图2所示，它在光谱仪入口孔径处采用固定的编码掩模，并使用相机来接收编码孔径的色散图像。然后通过图...
【技术保护点】
1.一种用于检测在感兴趣的光谱带内具有一种或多种波长成分的电磁(EM)波谱的光谱仪，包括：
2.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，所述入口孔径包括至少一个入口狭缝，所述至少一个入口狭缝沿着基本上横向于色散方向的方向被空间编码。
3.根据权利要求1或2所述的光谱仪，其中，所述出口孔径包括布置在色散方向上的多个出口狭缝，其中，每个出口狭缝沿着基本上横向于所述色散方向的方向被空间编码。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光谱仪，其中，所述至少一个入口狭缝的编码图案和/或所述多个出口狭缝的编码图案是可调节的，并且被配置为多次改变。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于检测在感兴趣的光谱带内具有一种或多种波长成分的电磁(em)波谱的光谱仪，包括：
2.根据权利要求1所述的光谱仪，其中，所述入口孔径包括至少一个入口狭缝，所述至少一个入口狭缝沿着基本上横向于色散方向的方向被空间编码。
3.根据权利要求1或2所述的光谱仪，其中，所述出口孔径包括布置在色散方向上的多个出口狭缝，其中，每个出口狭缝沿着基本上横向于所述色散方向的方向被空间编码。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光谱仪，其中，所述至少一个入口狭缝的编码图案和/或所述多个出口狭缝的编码图案是可调节的，并且被配置为多次改变。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪，其中，所述第一收集光学器件被配置为收集来自色散和成像光学器件的色散元件的0级衍射的第一电磁波能量。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光谱仪，其中，所述第一收集光学器件被配置为从设置在所述入口孔径附近的分束器元件收集所述第一电磁波能量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪，其中，所述电磁检测器包括单像素检测器或成像相机。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪，包括带通滤波器，用于从所述入射电磁波中过滤出感兴趣的光谱带。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪，包括第一场透镜，所述第一场透镜被配置为与前置光学器件进行光瞳匹配，用于布置在所述入口孔径附近。
10.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪，包括第二场透镜，所述第二场透镜被配置为与所述第二收集光学器件进行光瞳匹配，用于布置在所述出口孔径附近。
11.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪，其中，所述第二收集光学器件包括色散元件以消除来自所述色散和成像光学器件的色散效应。
12.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪，其中，使用微机电系统(mems)技术或使用mems微镜阵列分别实现所述入口狭缝和/或所述出口狭缝中的至少一者的可调节编码图案。
13.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪，其中，使用放置在固定孔径开口附近的可移动掩模分别实现所述入口狭缝和/或所述出口狭缝中的至少一者的可调节编码图案。
14.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪，配置为拉曼光谱系统。
15.根据权利要求14所述的光谱仪，被配置用于时间门和/或时间分辨拉曼光谱。
16.根据权利要求14或15所述的光谱仪，其中，所述测量单元被配置为使用时间相关单光子计数(tcspc)，其中，利用所述电磁检测器和所述至少所述单像素检测器构造3d直方图数据立方体。
17.根据权利要求16所述的光谱仪，其中，所述测量单元被配置为在不同时间延迟处对所述3d直方图数据立方体进行切片，每个时间延迟切片代表用于在相应时间延迟处重建拉曼光谱的完整的一组编码强度测量结果。
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