[发明专利]反射式滤光模块及其滤光方法

说明书

本发明提供一种反射式滤光模块及其滤光方法，其中的滤光模块包括：至少两片滤光片，混合光束中待出射光的波长位于每片滤光片的反射波段内，使待出射光在滤光片之间进行至少两次反射，混合光束中待滤除光的波长位于每片滤光片的透射波段内，使待滤除光在滤光片之间进行至少两次透射；混合光束第一次反射后形成第一反射光束，最后一次反射后形成与第一反射光束不重合的出射光束。本发明能够在使用长波通滤光片时能够实现短波通滤光片的效果，在使用短波通滤光片时能够实现长波通滤光片的效果。待出射光以极高的反射率从反射式滤光模块出射，不会受到滤光片自身透过率波动的影响，减小光谱信号的噪音，提高光谱信号的信噪比。

技术领域

本发明涉及滤光器件技术领域，特别涉及一种反射式滤光模块及其滤光方法。

背景技术

在光谱应用中，为探测到有用的信号，需要使用特定的滤光片将不需要的光滤除。在目前的应用中，通常是将待滤除的光通过高OD(Optical Density，光密度)值的滤光片反射掉，使待出射光透过滤光片，最终被探测器采集。目前，无论短波通滤光片还是长波通滤光片，在反射波段均可实现高OD值，但在透光波段其透过率不是定值。如图1a和图1b所示，虚线为短波通滤光片的透过率曲线，实线为长波通滤光片的透过率曲线，无论是短波通滤光片还是长波通滤光片，透光波段的透过率会随着波长的变化而上下波动。因此在目前的应用中，虽然可以将待滤除的光以较高的OD值滤除，但所采集的信号总会受到滤光片自身透过率波动的影响，光谱信号中会出现噪声毛刺，影响光谱信号的信噪比，当待出射光很弱时这种现象会掩盖光谱中有用的信息。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，提出一种反射式滤光模块及其滤光方法，反射式滤光模块由至少两片滤光片构成，使待滤除光的波长位于滤光片的透射波段内，使待出射光的波长位于滤光片的反射波段内，通过在滤光片之间的多次反射与透射，达到滤除待滤除光，保留待出射光的目的。

本发明提供的反射式滤光模块，包括：至少两片间隔布置的滤光片，混合光束中待出射光的波长位于每片滤光片的反射波段内，使待出射光在滤光片之间进行至少两次反射，混合光束中待滤除光的波长位于每片滤光片的透射波段内，使待滤除光在滤光片之间进行至少两次透射；混合光束第一次反射后形成第一反射光束，最后一次反射后形成与第一反射光束不重合的出射光束。

优选地，滤光片分成两排布置，每排至少一片滤光片。

优选地，两排的滤光片数量为相同的奇数或相同的偶数，任意两个滤光片的法线与混合光束所成的预设夹角相等或不等。

优选地，两排的滤光片数量为不同的奇数或不同的偶数，任意两个滤光片的法线与混合光束所成的预设夹角相等或不等。

优选地，一排的滤光片数量为奇数，另一排的滤光片数量为偶数，任意两个滤光片的法线与混合光束所成的预设夹角相等或不等。

优选地，滤光片的数量为至少三片时，滤光片之间的延长线连成的水平面投影为多边形。

优选地，滤光片的反射面为平面、凹抛物面或凹球面。

本发明提供的反射式滤光模块的滤光方法，包括如下步骤：

S1、间隔布置有至少两片滤光片；

S2、将混合光束入射到滤光片之间，使混合光束中的待出射光与待滤除光在滤光片之间进行至少两次反射和透射；其中，待滤除光的波长位于每片滤光片的透射波段内，待出射光的波长位于每片滤光片的反射波段内；以及，混合光束第一次反射后形成第一反射光束，最后一次反射后形成出射光束，保证出射光束与第一反射光束不重合。

优选地，通过改变每片滤光片与混合光束之间的预设夹角，增加或减少待滤除光的透射次数与待出射光的反射次数。

优选地，通过改变两个滤光片的相对距离，增加或减少待滤除光的透射次数与待出射光的反射次数。