專利名稱：使用moems可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MOEMS光柵光譜儀。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上已經(jīng)有比較成熟的光譜儀，主要包括濾光片型、光柵掃描型、
傅立葉變換型、陣列檢測(cè)型、聲光調(diào)諧型等，但都有各自優(yōu)缺點(diǎn)。濾光片型
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、光通量大、堅(jiān)固耐用；但靈活性差，分辨率低，檢測(cè)對(duì)象
單一，僅適于特殊用途；光柵掃描型通過光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)，使單色光按波長(zhǎng)高低
依次通過樣品進(jìn)入檢測(cè)器檢測(cè)。這種分光技術(shù)發(fā)展成熟，應(yīng)用廣泛；由于這種
儀器的掃描機(jī)構(gòu)存在機(jī)械磨損間題，其波長(zhǎng)測(cè)量精度和重現(xiàn)性較差，全譜側(cè)量
時(shí)間較長(zhǎng)；傅立葉變換型它的掃描速度比較快，光通量大，分辨率和信噪比
高，在弱輻射探測(cè)方面優(yōu)勢(shì)明顯。但由于動(dòng)鏡的存在，儀器的在線長(zhǎng)久可靠性
受到限制，另外對(duì)儀器的使用和放置環(huán)境也有嚴(yán)格要求，價(jià)格昂貴、體積龐大；
陣列檢測(cè)型陣列檢側(cè)型儀器由于光路固定、沒有移動(dòng)部件，測(cè)量精度高，可
靠性好，信噪比也比較高。但同樣存在近紅外^^笨測(cè)陣列極其昂貴，用戶范圍小
的問題；聲光調(diào)諧型:是利用超聲波與特定的晶體作用而產(chǎn)生分光的調(diào)諧技術(shù)。
程序化的波長(zhǎng)控制使其應(yīng)用更佳靈活，但分辨率相對(duì)較低，價(jià)格昂貴。
綜上所述，傳統(tǒng)的光譜儀存在著體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用環(huán)境受限、價(jià) 格昂貴，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求。隨著MOEMS (Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems,孩i光才幾電系統(tǒng))兮支術(shù)的發(fā)展，基于 MOEMS技術(shù)的微型光i普儀成為食品安全監(jiān)測(cè)儀器研究熱點(diǎn)，是突破性的技術(shù) 變革。國(guó)內(nèi)在MOEMS光語(yǔ)議上的研究還剛處于起步階段。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、
成本低廉的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光^J陣列的光譜儀。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀， 其特征在于包括
光源；
準(zhǔn)直裝置，使來(lái)自光源的光束平行； 光柵或棱鏡，接收光束并使光束色散；
成像裝置，將色散光束成像到MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列上，并將MOEMS 可動(dòng)閃耀光柵陣列衍射的光束成像到探測(cè)器；
MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列及其驅(qū)動(dòng)電路，用于衍射色散光束；所述 MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列，包括多個(gè)并列的MOEMS可動(dòng)閃耀光柵，所述多 個(gè)MOEMS可動(dòng)閃耀光柵可在驅(qū)動(dòng)電路的控制下分組進(jìn)行偏轉(zhuǎn)動(dòng)作，以選通不 同譜帶光束；以及
探測(cè)器。
進(jìn)一步，所述光柵為平面反射光柵、凹面光柵或閃耀光柵； 進(jìn)一步，所述探測(cè)器為單點(diǎn)探測(cè)器； 進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直裝置為準(zhǔn)直透鏡； 進(jìn)一步，所述成像裝置為成像透鏡。
本發(fā)明的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀，利用MOEMS可動(dòng)閃 耀光柵陣列的特性，可使本發(fā)明的光譜儀體積很小，便于攜帶，由于MOEMS 可動(dòng)閃耀光柵陣列對(duì)光譜的選通作用，本發(fā)明的光i普儀可以采用單點(diǎn)探測(cè)器， 這在應(yīng)用于近紅外、紅外和紫外波段時(shí)，可以大大減少由于采用昂貴的線陣探 測(cè)器帶來(lái)的成本，并且單點(diǎn)探測(cè)器可獲得更高的測(cè)量靈敏度；由于MOEMS可組動(dòng)作，可使本發(fā)明的光譜儀工作在阿達(dá)馬(Hadamard)變換沖莫式下，增大光 通量，提高光能利用率，提高信噪比；由于可動(dòng)閃耀光柵陣列的開關(guān)作用，無(wú) 需傳統(tǒng)光譜儀中的斬波器組件，進(jìn)一步降低成本。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行 闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是 顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn) 可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和 獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本 發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
圖1示出了使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
參見圖1，本實(shí)施例的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀包括光源 1、準(zhǔn)直裝置2、光柵3、成像裝置、MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列5及其驅(qū)動(dòng)電 路和單點(diǎn)探測(cè)器6。
所述準(zhǔn)直裝置2可采用準(zhǔn)直透鏡或其它準(zhǔn)直裝置，用于使來(lái)自光源的光束 平行。
所述光柵3,可采用平面反射光柵、凹面光柵或閃耀光柵，用于接收準(zhǔn)直 后的光束并使光束色散；光柵3亦可用棱鏡替代。
所述成像裝置，可根據(jù)需要設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，本實(shí)施例中，使用第一成像 透鏡41將色散光束成像到MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列5上，使用第二成像透 鏡42將MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列5反射的光束成像到探測(cè)器；本技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，亦可通過增設(shè)反射裝置，使一個(gè)成像裝置同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述功能。
MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列5及其驅(qū)動(dòng)電路，用于衍射色散光束；所述 MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列5包括多個(gè)并列的MOEMS可動(dòng)閃耀光柵，所述多 個(gè)MOEMS可動(dòng)閃耀光柵可在驅(qū)動(dòng)電路的控制下分組進(jìn)行偏轉(zhuǎn)動(dòng)作，以選通不 同語(yǔ)帶光束；當(dāng)用于光譜掃描時(shí)，可以使某個(gè)MOEMS可動(dòng)閃耀光柵單個(gè)偏轉(zhuǎn)， 逐個(gè)掃描達(dá)到光譜掃描的目的；所述MOEMS可動(dòng)閃耀光柵是指基于MOEMS 的轉(zhuǎn)角可變的閃耀光柵；作為一種特殊的MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列，MOEMS 可扭轉(zhuǎn)孩史鏡陣列也可實(shí)現(xiàn)上述功能；
單點(diǎn)探測(cè)器6可與示波器7的檢測(cè)電路連接，對(duì)光譜進(jìn)行進(jìn)一步分析、檢 測(cè)和顯示。
本發(fā)明的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光4冊(cè)陣列的光譜儀可廣泛應(yīng)用于生化分 析、食品安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和 范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技 術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀，其特征在于包括光源；準(zhǔn)直裝置，使來(lái)自光源的光束平行；光柵或棱鏡，接收光束并使光束色散；成像裝置，將色散光束成像到MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列上，并將MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列反射的光束成像到探測(cè)器；MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列及其驅(qū)動(dòng)電路，用于衍射色散光束；所述MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列，包括多個(gè)并列的MOEMS可動(dòng)閃耀光柵，所述多個(gè)MOEMS可動(dòng)閃耀光柵可在驅(qū)動(dòng)電路的控制下分組進(jìn)行偏轉(zhuǎn)動(dòng)作，以選通不同譜帶光束；以及探測(cè)器。
2. 如權(quán)利要求1所述的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀，其特征 在于所述光柵為平面反射光柵、凹面光柵或閃耀光柵。
3. 如權(quán)利要求1所述的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀，其特征 在于所述探測(cè)器為單點(diǎn)探測(cè)器。
4. 如權(quán)利要求1所述的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀，其特征 在于所述準(zhǔn)直裝置為準(zhǔn)直透鏡。
5. 如權(quán)利要求1所述的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀，其特征 在于所述成像裝置為成像透鏡。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的使用MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列的光譜儀；包括光源；準(zhǔn)直裝置，使來(lái)自光源的光束平行；光柵或棱鏡，接收光束并使光束色散；成像裝置，將色散光束成像到MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列上，并將MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列衍射得光束成像到探測(cè)器；MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列及其驅(qū)動(dòng)電路，用于衍射色散光束；所述MOEMS可動(dòng)閃耀光柵陣列包括多個(gè)并列的MOEMS可動(dòng)閃耀光柵，所述多個(gè)MOEMS可動(dòng)閃耀光柵可在驅(qū)動(dòng)電路的控制下分組進(jìn)行偏轉(zhuǎn)動(dòng)作，以選通不同譜帶光束；以及探測(cè)器；本發(fā)明的光譜儀具有光通量大、光能利用率高、信噪比高等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于生化分析、食品安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01J3/28GK101666681SQ200910190980
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者張智海, 偉 王, 莫祥霞, 郭媛君 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)