[发明专利]包括光栅结构的光传感器模块和光谱仪

权利要求书

1.一种光电模块，其包括：

光学组件，所述光学组件被布置来接收来自所述模块外部的光；

光导，所述光导接受来自所述光学组件的光；

第一衍射光栅和第二衍射光栅，所述第一衍射光栅被设置在所述光导的光学组件侧上，所述第二衍射光栅被设置成与穿过所述第一衍射光栅的零阶光束相交，其中所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅被布置来将光衍射成其光谱分量，

所述光导具有包括多个区段的第三衍射光栅，所述多个区段中的每个区段被调谐成所述光谱分量的相应的波长或窄波带；以及

多个光敏元件，所述多个光敏元件中的每个光敏元件被布置来接收由所述第三衍射光栅的所述区段中的相应一个所衍射的光。

2.如权利要求1所述的光电模块，其中所述第三衍射光栅的不同区段具有彼此不同的周期性光栅结构。

3.如权利要求1所述的光电模块，其中所述第三衍射光栅包括次波长结构或多层涂覆光栅结构。

4.如权利要求1所述的光电模块，其中所述光敏元件是CMOS或CCD传感器中的像素。

5.如权利要求1所述的光电模块，其中所述光敏元件是离散光传感器。

6.如权利要求1所述的光电模块，其还包括用于防止来自相邻光学通道的杂散光由所述光敏元件感测的装置。

7.如权利要求1所述的光电模块，其还包括在所述光敏元件的至少一些上方的一个或多个相应的滤光器。

8.如权利要求1所述的光电模块，其还包括将所述光敏元件彼此分离的不透光间隔物。

9.如权利要求1所述的光电模块，其中所述第三衍射光栅被设置在所述光导的第二侧上，所述第二侧位于与所述光导的所述光学组件侧相对的所述光导的一侧。

10.一种分析光的组成的方法，所述方法包括：

将所述光接收在光电模块中；

使用第一衍射光栅和第二衍射光栅来将所述接收的光分离成其光谱分量，其中所述第二衍射光栅与所述第一衍射光栅接收的零阶光束相交；

沿着光导引导所述分离的光谱分量；以及

使用第三衍射光栅来将多个波长或窄波带中的每个波长或窄波带从所述光导中行进的所述光谱分量中衍射到相应的光敏元件，所述光敏元件中的每个光敏元件分别与所述波长或窄波带中的特定一个相关联。

11.如权利要求10所述的方法，其还包括提供指示所述波长或窄波带中的每个波长或窄波带中的所述光的相应量的输出。

12.一种用于光学确定物体的特性的设备，所述设备包括：

发射器，所述发射器可操作来以一个或多个特定波长或波长范围来生成光，所述光中的至少一些被朝向所述物体引导；

模块，所述模块包括：

光学组件，所述光学组件被布置来接收由所述物体反射的所述光，所述物体位于所述模块外部；

光导，所述光导接收来自所述光学组件的光；

第一衍射光栅和第二衍射光栅，所述第一衍射光栅被设置在所述光导的光学组件侧上，所述第二衍射光栅被设置成与穿过所述第一衍射光栅的零阶光束相交，其中所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅被布置来将光衍射成其光谱分量，所述光导具有包括多个区段的第三衍射光栅，所述多个区段中的每个区段被调谐成所述光谱分量的相应的波长或窄波带；以及

多个光敏元件，所述多个光敏元件中的每个光敏元件被布置来接收由所述第三衍射光栅的所述区段中的相应一个所衍射的光。

13.如权利要求12所述的设备，其中所述光敏元件是CMOS或CCD传感器中的像素。

14.如权利要求12所述的设备，其中所述光敏元件是离散光传感器。