[实用新型]绕射光栅装置、分光装置及分光系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及反射式绕射光栅装置以及包含该绕射光栅装置的分光装置及分光系统。

背景技术

美国专利第5,550,375号公开一种可量测气体的红外线光谱仪（100，参见图1A），其包含一具有反射式绕射光栅110的微型结构。其光栅结构210与基板220为塑料材料，并利用LIGA工艺一体成型（参见图1B）。然而，该基板220为系统结构中的下波导，但LIGA工艺存在不易脱模的问题，将提高基板220表面的粗糙度，进而影响整体系统的光学信号质量。

台湾专利第I345050号公开一种光学系统，其包含一绕射光栅310及一基板320（参见图2），该光栅包含：一第一上表面314、一第二上表面316、一下表面及一侧面318，其中该侧面318与该基板320对接。然而，该系统的光学信号于内部空间330中传递时，该光栅的该第二上表面316的粗糙度将影响光学信号的质量；再者，该光栅310与该基板320于组装接合时，必须精准控制该第二上表面316与该基板320的上表面保持水平，但上述组件均非常微小，在组装上难以控制与调整其水平度，而若组装上稍有落差，将严重增加噪声，进而影响整体系统的效能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具改良结构的绕射光栅装置，以简化组装程序并提升光学系统的效能。

为达上述目的，本实用新型提供一种绕射光栅装置，其包含：一第一表面；相对于该第一表面的一第二表面及一第三表面，其中该第二表面及该第三表面位于不同平面，且该第三表面较该第二表面接近该第一表面；一侧面，其连接于该第二表面及该第三表面之间；及一绕射面，其连接于该第一表面及该第三表面之间。

根据本实用新型提出的绕射光栅装置，其中，该绕射面为一凹面。

根据本实用新型提出的绕射光栅装置，其中，该光栅为一反射光栅。

根据本实用新型提出的绕射光栅装置，其中，该第一表面及该第三表面之间具有一第一垂直距离，该第二表面及该第三表面之间具有一第二垂直距离，且该第一表面及该第二表面之间具有一第三垂直距离，其中该第三垂直距离为该第一垂直距离及该第二垂直距离的和。

另一方面，本实用新型提供一种分光装置，其包含：一本实用新型的绕射光栅装置；一第一盖体；及一第二盖体，其中该第一盖体与该第一表面接合，该第二盖体与该第三表面接合，该绕射光栅装置、该第一盖体及该第二盖体形成一内部空间，且该绕射面朝向该内部空间。优选地，该第二盖体进一步与该侧面接合。

又一方面，本实用新型提供一种分光系统，其包含：一输入部，用以接收光学信号；一本实用新型的分光装置；及一输出部。其中，该输入部为一狭缝，该输出部包含一光电侦测器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的分光装置的内部空间，除绕射面外，上光波导及下光波导皆由该第一盖体或第二盖体组成，无其他异质表面影响光学信号传递，且经由该第三表面及该侧面与盖体接合，组装方便且不易产生落差。

附图说明

图1为现有技术的红外线光谱仪结构剖面图。图1A为水平剖面图，图1B为垂直剖面图。

图2为现有技术的光学系统的分光装置剖面图。

图3为本实用新型的一较佳具体实施例的分光装置剖面图。

图4显示分光装置中波导表面粗糙度对光学系统的影响。图4A为现有技术分光装置的示意图，图4B为本实用新型的分光装置的示意图。图4C显示光学整体流明效率受散射程度的影响情形。

图5显示分光装置中光波导间距不一对光学系统的影响。图5A为现有技术分光装置的示意图，图5B为本实用新型的分光装置的示意图。图5C显示光学整体流明效率受光波导间距不一的影响情形。

附图标记说明：

100-红外线光谱仪；110-反射式绕射光栅；200-红外线光谱仪；210-光栅结构；220-基板；300-分光装置剖面图；310-光栅；312-绕射面；314-第一上表面；316-第二上表面；318-侧面；320-基板；330-内部空间；400-分光装置；410-绕射光栅装置；412-绕射面；414-第一表面；416-第二表面；417-第三表面；418-侧面；420-第一盖体；430-第二盖体；440-内部空间。

具体实施方式

除非另有指明，所有在此处使用的技术性和科学性术语具有如同本实用新型所属技艺中的通常技术者一般所了解的意义。

本文所使用的“一”一词，如未特别指明，是指至少一个（一个或一个以上）的数量。