[发明专利]基于光纤光学成像波导的轻型光谱成像仪

权利要求书

1.一种基于光纤光学成像波导的轻型成像光谱仪，其特征在于：包括成像光学模块、光纤光学光谱成像与探测器模块、电学系统；

所述成像光学模块将携带有成像光谱信号的入射光聚焦到光纤光学光谱成像与探测器模块表面，所述光纤光学光谱成像与探测器模块包括渐变滤光片薄膜、光纤光学波导和探测器阵列；渐变滤光片薄膜与探测器阵列之间采用光纤光学波导耦合，所述渐变滤光片薄膜、光纤光学波导、探测器阵列通过光学粘合剂封装为一体，所述光纤光学光谱成像与探测器模块用于传播成像光谱信号并将其转变为电信号发送至电学系统，电学系统用于对所述电信号进行获取、采样、缓存、传输、与上位机通信，同时对所述光纤光学光谱成像与探测器模块进行驱动和控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学成像波导的轻型成像光谱仪，其特征在于：所述成像光学模块包括双高斯透镜，用于将入射光转换为设定光束类型，并聚焦到渐变滤光片薄膜表面。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学成像波导的轻型成像光谱仪，其特征在于：所述光学粘合剂采用光学树脂。

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学成像波导的轻型成像光谱仪，其特征在于：所述光学粘合剂的折射率分别与渐变滤光片薄膜、光纤光学波导的纤芯折射率相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学成像波导的轻型成像光谱仪，其特征在于：所述渐变滤光片薄膜尺寸为10mm宽*10mm长以下。

6.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学成像波导的轻型成像光谱仪，其特征在于：所述电学系统包括信号调理模块、探测器驱动电路、A/D转换模块、时序控制模块和接口模块；

所述信号调理模块对探测器阵列发送模拟信号进行噪声抑制、增益调整，用于改善所述电信号的质量；

所述探测器驱动电路用于提供探测器阵列处于工作状态时所选的时序、逻辑控制命令；

所述A/D转换模块用于对所述探测器阵列输出的信号进行模拟-数字转换工作，输出数字信号；

所述时序控制模块分别与探测器驱动电路、A/D转换模块相连，用于提供时序脉冲信号；

所述接口模块用于与上位机通信，将所述光谱信号上传。

7.根据权利要求6所述的一种基于光纤光学成像波导的轻型成像光谱仪，其特征在于：所述电学系统还包括乒乓缓存阵列，乒乓缓存阵列一端连接所述时序控制模块，另一端连接上位机。

8.根据权利要求3所述的一种基于光纤光学成像波导的轻型成像光谱仪，其特征在于：所述探测器阵列为线阵探测器。

9.根据权利要求1所述的一种基于光纤光学成像波导的轻型成像光谱仪，其特征在于：还包括电源接口，电源接口与外部电源连接。