[发明专利]基于透射光栅的分光器

说明书

本发明提供一种基于透射光栅的分光器，包括：准直模块，配置为将入射的复合光准直后出射；和分光模块，包括透射光栅和第一反射单元，所述第一反射单元设置于所述透射光栅的光路上游，配置为接收所述准直模块出射的复合光并展开成光谱。采用本发明的技术方案，可以实现分光器的小尺寸集成化、高效率、高角色散率，还可以降低加工和装配难度。

技术领域

本公开涉及光学技术领域，尤其涉及一种基于透射光栅的分光器。

背景技术

现有的色散式分光系统多使用光栅作为分光元件，并适当结合反射镜或透镜，用以达到分光目的。

一般情况下，为了拥有高分辨的性能，光学系统即使进行光路折叠，其体积依然较大，难以小型化集成化，因此其使用场景受到限制，例如很难应用于消费电子领域。

在尝试进行小型化的部分产品中，比较多的技术路线选择反射式锯齿光栅，但反射锯齿光栅本身对光波波长敏感，无法实现宽波段高效率。此外，在使用中容易受到膜层，对准公差等工艺水平的影响，加工和装配难度较高。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于现有技术的一个或多个缺陷，本发明设计一种基于透射光栅的分光器，包括：

准直模块，配置为将入射的复合光准直后出射；和

分光模块，包括透射光栅和第一反射单元，所述第一反射单元设置于所述透射光栅的光路上游，配置为接收所述准直模块出射的复合光并反射至所述透射光栅。

根据本发明的一个方面，其中所述透射光栅为透射式矩形光栅，光栅调制深度为0.5um～3.0um，光栅周期为0.5um～1.5um，占空比为0.4～0.85，入射角为-25°～-5°。

根据本发明的一个方面，其中所述透射光栅为透射式矩形光栅，光栅调制深度为1um～2um，光栅周期为0.6um～1um，占空比为0.5～0.8，入射角为-20°～-10°。

根据本发明的一个方面，其中所述第一反射单元为反射镀膜或反射镜，设置在所述透射光栅的一侧上。

根据本发明的一个方面，其中所述透射光栅通过填胶或压印工艺形成在透明基板的一侧上，所述第一反射单元为镀在所述透明基板的另一侧上的高反射膜层。

根据本发明的一个方面，其中所述准直模块包括：

透镜单元，配置为准直和偏转入射的复合光；和

第二反射单元，配置为将准直和偏转后的复合光反射至所述分光模块。

根据本发明的一个方面，其中所述透镜单元为透镜或微透镜阵列，所述第二反射单元为平面反射镜。

根据本发明的一个方面，其中所述透镜单元通过填胶或压印工艺形成在透明基板上，所述透镜单元与所述透射光栅形成在相同的透明基板上。

根据本发明的一个方面，其中所述准直模块包括第二反射单元，配置为反射并准直入射的复合光。

根据本发明的一个方面，其中所述第二反射单元为离轴抛物面反射镜。

根据本发明的一个方面，还包括图像处理模块，配置为接收所述分光模块耦出的光谱。

根据本发明的一个方面，所述图像处理模块包括线阵或面阵的感光元件。

根据本发明的一个方面，还包括遮光结构，所述图像处理模块和所述分光模块设置于所述遮光结构的一侧，所述准直模块设置于所述遮光结构的另一侧，所述遮光结构配置为耦出所述准直模块出射的复合光并阻隔杂散光。