[发明专利]一种波长选择器

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术的分光装置，特别是一种波长选择器。

背景技术

介质对不同波长单色光吸收程度的测量仪器有光电比色计、分光光度计等，被广泛应用于对混合样品中各组分进行成分分析测量和对动物体液(如血液、尿液)中各生化指标进行生化分析测量。其中光电比色计(如图1所示)主要由钨灯11、透镜12、滤光片13、样品池14、光电池15及测量电路16组成，一组滤光片13可将钨灯11发出的光过滤成不同波长的单色光。其中分光光度计(如图2所示)主要由钨灯11、透镜12、光栅17、样品池14、折射镜18、光电池15及测量电路16组成，转动光栅17可将钨灯11发出的光形成不同波长的单色光。而单色光通过样品池14中的样品吸收后，由光电池15将光信号转换成相应电信号，经测量电路16进行数据处理，即可获得所需的测量值。这些仪器都具有一个零部件多、结构复杂的光路系统，调试操作繁琐，生产成本较高，也阻碍了仪器性能可靠性和测量重复性的提高。

发明内容

本发明为了解决现有成分分析仪器以结构复杂的光路系统，从钨灯发出的白光中来获取不同波长的单色光所存在的技术问题，而研制出一种可替代光路系统含光源的波长选择器。

依据上述目的，本发明提供一种波长选择器，包括透镜、样品池、光电池、测量电路，还包括发光二极管、空心球、光导纤维、光源切换电路；其中空心球内腔的一面安装有若干个不同波长的发光二极管，对应的一面安装有光导纤维，光导纤维的另一端对应依次安装的透镜、样品池、光电池，光电池与测量电路连接，发光二极管与测量电路的光源切换电路连接。

上述装置，其中发光二极管可采用2-20个。

上述装置，其中空心球可采用积分球，或内腔呈抛物面状的球体。

本发明由于采取了以上措施，具有结构简单、操作方便、降低成本的特点，并提高了仪器的测量灵敏度和稳定性，扩大了仪器的应用范围。

附图说明

图1是光电比色计的结构示意图。

图2是分光光度计的结构示意图。

图3是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图3所示，一种波长选择器，包括透镜4、样品池5、光电池6、测量电路7；还包括发光二极管1，空心球2、光导纤维3、光源切换电路8；其中空心球2内腔的一面安装有若干个不同波长的发光二极管1，对应的一面安装有光导纤维3，光导纤维3的另一端对应依次安装的透镜4、样品池5、光电池6，光电池6与测量电路7连接，发光二极管1与测量电路7的光源切换电路8连接。

本发明的光源采用多个不同波长的发光二极管1，即能发出多种不同波长的单色光，每个发光二极管1发出的单色光，除了一部分直射进入光导纤维3外，大部分经空心球2内腔表面多次反射后进入光导纤维3，光导纤维3可使单色光在传输过程中的强度损失降到最低，从而增加了单色光的强度，大大提高了仪器的信噪比。单色光经透镜4聚焦后，穿过安置在样品池4中的样品时被部分吸收，吸收后的单色光照射到光电池6上，将光信号转换成相应的电信号，经测量电路7数据处理后，即可获得测量结果。

本发明的空心球2可采用光学元件的积分球改制，也可采用内腔安装光导纤维3的一面呈抛物面状的球体制成。

经试验证实，发光二极管1发出的单色光，其波长范围符合测量要求。本发明采用2-20个发光二极管1，以满足分析测量中对单色光数量的需求来选择。以发光二极管1作光源，除了体积小、价格低、寿命长、功耗小的优点外，其响应时间特别快，可达到毫秒级，这样就有可能在测量电路7的光源切换电路8的控制下，在十几毫秒的时间内，逐个开启发光二极管，并检测到各波长单色光的相关信息，既可作单波长测量，也可作双波长甚至多波长测量，扩大了仪器的应用范围。