[发明专利]基于衰减全反射的光传感器系统和感测方法

权利要求书

1. 一种用于生成并检测具有强度的电磁辐射的束的光检测系统，包括：

用于产生所述电磁辐射的束的源；

本体，所述本体是至少部分透明的并且包括所述本体的至少一部分上的ATR传感器层，所述本体具有所述电磁辐射的束的入口表面、反射经所述入口表面透射的所述束的内反射表面、以及从所述第二表面反射的所述束离开所述透明本体经过的出口表面；

位于所述束源与所述本体之间的分布装置；其中所述分布装置将所述束的强度从非均匀强度分布重新分布成基本均匀的强度分布；

检测离开所述本体的所述电磁辐射的束的检测器。

2. 如权利要求1所述的光传感器系统，其中，所述分布装置包括一个或多个非球面透镜。

3. 如权利要求1所述的光传感器系统，其中，所述分布装置包括凹非球面透镜和凸非球面透镜。

4. 如权利要求1所述的光传感器系统，还包括位于所述束源与所述分布装置之间的第一束准直器。

5. 如权利要求1所述的光传感器系统，还包括位于所述分布装置与所述本体之间的第二束准直器。

6. 根据权利要求1所述的光学系统，其中，用于产生所述电磁辐射的束的源包括表面发射二极管、边缘发射二极管、超发光二极管或激光源的至少其中之一。

7. 根据权利要求1所述的光学系统，其中，用于产生所述电磁辐射的束的源耦合到光纤。

8. 如权利要求1所述的光传感器系统，还包括用于所述分布装置的控制器，其选自相关手动控制器、自动光机控制器、或电光机控制器的其中一种或多种。

9. 如权利要求1所述的光传感器系统，还包括放大透镜子系统，其将所述电磁辐射的发射区域放大。

10. 如权利要求9所述的光传感器系统，其中，所述放大透镜子系统包括球面透镜、非球面透镜、变形透镜或其组合。

11. 如权利要求9所述的光传感器系统，其中，所述放大子系统的放大范围是2X至5X。

12. 如权利要求9所述的光传感器系统，其包括手动控制器、自动光机控制器、电光机控制器或其组合。

13. 如权利要求1所述的光传感器系统，其中，所述束包括高功率电磁辐射。

14. 如权利要求1所述的光传感器系统，其中，所述ATR传感器层与流体流槽相邻。

15. 如权利要求14所述的光传感器系统，其中，所述ATR传感器层包括等离子发生金属膜，所述等离子发生金属膜包括金、银或其合金。

16. 如权利要求1所述的光传感器系统，其中，所重新分布的束具有的功率在来自所述源的束的功率的约85%到约100%范围中。

17. 如权利要求1所述的光传感器系统，其中，所述基本均匀的强度分布具有平顶的强度分布。

18. 一种在表面等离子共振(SPR)检测系统中使用的光学子系统，所述表面等离子共振(SPR)检测系统包括产生具有强度的束的电磁辐射源、流体流槽、和与所述流体流槽关联的SPR检测器，所述光学子系统包括：

准直所述束的透镜；

非球面透镜，其修改所述束以使所述束的强度具有平顶分布；

第二非球面透镜，其准直所修改的束；

柱面透镜，其将所准直的修改的束转换成变形束并经棱镜将所述变形束聚焦在等离子发生金属膜与所述流体流槽的介面上。

19. 根据权利要求18所述的光学子系统，其中，所述变形束是楔形束。

20. 根据权利要求18所述的光学子系统，其中，所述电磁辐射源包括边缘发射二极管、超发光二极管或激光源的至少其中之一。

21. 根据权利要求18所述的光学子系统，其中，所述电磁辐射源耦合到光纤，其中所述光纤输出是具有强度分布的束。

22. 根据权利要求18所述的光学子系统，其中，所述电磁辐射在从约600 nm至900 nm的范围中。