[发明专利]一种傅里叶红外光谱仪及其应用

权利要求书

1.一种傅里叶红外光谱仪，其特征在于，包括频率梳生成模块、测量模块和干涉图样生成模块；

所述频率梳生成模块用于将光源发出的红外激光转化为频率梳，并输入至所述测量模块；

所述测量模块用于利用所述频率梳测量被测物质，并将所述被测物质吸收后的红外光谱传输至所述干涉图样生成模块；

所述干涉图样生成模块用于根据所述红外光谱生成干涉图样。

2.根据权利要求1所述的傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述傅里叶红外光谱仪还包括光电探测器；

所述光电探测器的输入端与所述干涉图样生成模块连接，用于探测所述干涉图样并将其输出。

3.根据权利要求2所述的傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述频率梳生成模块、所述测量模块、所述干涉图样生成模块和所述光电探测器均集成于同一块芯片上。

4.根据权利要求2或3所述的傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述频率梳生成模块包括光源和微环谐振器；

所述光源用于产生红外激光；

所述微环谐振器接收所述红外激光，并将所述红外激光转化为频率梳后输出至所述测量模块。

5.根据权利要求4所述的傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述微环谐振器包括环形波导和设置于所述环形波导两侧并与所述环形波导耦合的输入直波导和输出直波导；

所述输入直波导的输入端接收所述红外激光；

所述环形波导从所述输入直波导上耦合所述红外激光，并将其转化为频率梳从所述输出直波导的下载端输出至所述测量模块。

6.根据权利要求4所述的傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述测量模块包括第一衍射光栅和第二衍射光栅；

所述第一衍射光栅设置于所述微环谐振器的下载端，用于将所述微环谐振器下载端处的频率梳发射至所述被测物质；

所述第二衍射光栅设置于所述干涉图样生成模块的输入端，用于收集所述被测物质吸收后的红外光谱，并将所述红外光谱传输至所述干涉图样生成模块。

7.根据权利要求6所述的傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述测量模块还包括第一透镜和第二透镜；

所述第一透镜设置于所述第一衍射光栅的出光路径上，用于将所述第一衍射光栅出射的频率梳转化为平行出射的频率梳；

所述第二透镜设置于所述被测物质吸收后的红外光谱的传输路径上，用于将所述被测物质吸收后的红外光谱聚焦于所述第二衍射光栅上。

8.根据权利要求7所述的傅里叶红外光谱仪，其特征在于，所述干涉图样生成模块包括马赫曾德干涉仪；

所述马赫曾德干涉仪的输入端与所述第二衍射光栅连接，输出端与所述光电探测器连接。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的傅里叶红外光谱仪在可穿戴设备中的应用。