[实用新型]便携式量子点红外光谱仪

说明书

本公开涉及一种便携式量子点红外光谱仪，该红外光谱仪包括红外感光元件，该红外感光元件包括：衬底；光学谐振腔，设置于衬底的一侧；光学谐振腔包括膜层堆叠而构成的布拉格反射镜；红外吸收层，设置于光学谐振腔内，且位于布拉格反射镜背离衬底的一侧。如此，通过将具有布拉格反射镜的光学谐振腔与红外吸收层一体化制作，简化了分光系统光路结构，减小占据空间；同时布拉格反射镜具有特定频率选择性，能够使待检测波段的红外光透过布拉格反射镜被红外吸收层吸收，有利于提高光谱仪的检测准确性；由此，将该红外感光元件应用于光谱仪，可使光谱仪具有小型化、结构紧凑、功耗低以及便携的特点，可高精确度地快速测量单波段或多波段的红外光。

技术领域

本公开涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种便携式量子点红外光谱仪。

背景技术

光谱分析仪简称光谱仪，是将成分复杂的复合光分解为光谱线并进行测量和计算的科学仪器，被广泛应用于辐射度学分析、颜色测量、化学成分分析等领域，在冶金、地质、水文、医药、石油化工、环境保护、宇宙探索等行业发挥着重要作用。在照明行业，通常使用光谱仪来测量光源的光色参数。

光谱仪一般由分光系统、接收系统和数据处理系统组成，其工作原理是将光源发出的复色光按照不同的波长分离出来，配合各种光电探测器件对谱线强度进行测量，获得光谱功率(辐射)分布，再计算出色品坐标、色温、显色指数、光通量、辐射通量等光色性能参数。分光系统通常做成整体式结构，称为单色仪或多色仪。单色仪是输出单色谱线的光学仪器，通常与光电倍增管(Photo Multiplier Tube，PMT) 探测器为核心的接收系统配套工作，再由数据处理系统对测量信号进行计算处理，各部分相对独立。多色仪在结构上与探测器以及数据处理系统紧密结合，通常可以直接输出光谱测量数据。

光谱仪可以按分光系统类型为棱镜分光光谱仪、光栅分光光谱仪和滤色片分光光谱仪；按光路数量可分为：单路光谱仪和多路光谱仪；按探测器类型可类，可包括：在可见光范围内主要有PMT光谱仪和电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)光谱仪两种，在紫外、近红外范围内还有专门的探测器类型；按扫描方式可分为：机械扫描式光谱仪和快速扫描式光谱仪；按测量对象和测量结果的用途分类，可包括：分析用光谱仪和光色测量用光谱仪。然而，不论哪种光谱仪基本都由分光系统、接收系统和数据处理系统构成，有些还需要光源，由于多个部件自身的复杂性和对光路光程的需要(如图1所示)，这些光谱仪都具有体型大、结构复杂、功耗大、不易便携的特点。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种便携式量子点红外光谱仪。

本公开提供了一种便携式量子点红外光谱仪，该红外光谱仪包括红外感光元件，所述红外感光元件包括：

衬底；

光学谐振腔，设置于所述衬底的一侧；所述光学谐振腔包括膜层堆叠而构成的布拉格反射镜；

红外吸收层，设置于所述光学谐振腔内，且位于所述布拉格反射镜背离所述衬底的一侧。

在一些实施例中，所述布拉格反射镜包括在所述衬底的一侧层叠设置的N层复合膜层以及设置于第N层所述复合膜层背离所述衬底一侧的附加层；其中，1≤N≤4，且N为整数；

每层所述复合膜层均包括第一膜层和第二膜层，所述第一膜层位于所述第二膜层朝向所述衬底的一侧，且所述第一膜层的折射率大于所述第二膜层的折射率，所述附加层的折射率大于所述第二膜层的折射率。

在一些实施例中，所述第一膜层的厚度、所述第二膜层的厚度以及所述附加层的厚度满足：

n_Ht_H＝n_Lt_L＝n_Ft_F＝λ₀/4；