[发明专利]用于光谱分析的光谱仪器和方法以及用于光学相干层析成像的系统

权利要求书

1.光谱仪器，包括：

第一光学部件，所述第一光学部件被配置成对入射到所述第一光学部件上的多色光束进行空间光谱分离；

物镜，所述物镜被配置成将多种不同光谱区的分离光束发送到不同的空间区域上；以及

传感器，所述传感器在所述分离光束的光路中位于所述物镜的下游，所述传感器具有多个光敏传感器元件，

所述传感器元件被布置在所述分离光束的光路中，每个所述传感器元件被配置成记录所述光束的光谱扇区的强度，并且所述光谱扇区的中值彼此等距地位于k空间中，其中k表示波数。

2.根据权利要求1所述的光谱仪器，其中，所述物镜被配置成对由所述第一光学部件分离的光束进行发送，并使得多种不同光谱区的在所述k空间中彼此等距的中值被聚焦到不同的焦点上，所述焦点的中心彼此等距地位于构造空间中。

3.根据权利要求1或2所述的光谱仪器，其中，所述物镜是旋转对称的和/或呈现横向彩色成像特性。

4.根据权利要求2或3所述的光谱仪器，其中，所述物镜相对于所述第一光学部件被布置为使得所述分离光束基本在所述物镜的光轴所在的平面的上方经过所述物镜。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的光谱仪器，其中，所述物镜相对于所述第一光学部件被布置为使得所述物镜的光轴相对于所述分离光束的波列的传播方向是倾斜的，所述波列代表了光束在k空间中的整个光谱的中值。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的光谱仪器，其中，所述光谱仪器包括第二光学部件，所述第二光学部件包括棱镜或衍射部件，所述第二光学部件与所述物镜组合以形成模块单元，所述物镜和所述第二光学部件相对于彼此以不可调节的方式布置在所述模块单元中。

7.根据权利要求6所述的光谱仪器，其中，所述第二光学部件在所述光束的光路中被布置在所述物镜的上游。

8.根据权利要求6所述的光谱仪器，其中，所述第二光学部件在所述光束的光路中被布置在所述物镜的下游。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的光谱仪器，其中，所述第一光学部件采用衍射部件的形式，所述衍射部件的衍射中心相对于彼此以非等距的方式布置，并使得所述第一光学部件在偏转角线性地依赖于所述波数k的情况下根据角色散对所述光束进行分离。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的光谱仪器，其中，所述第一光学部件采用光栅棱镜的形式，在所述偏转角线性地依赖于所述波数k的情况下，所述光栅棱镜根据与所述光栅棱镜的光栅的光栅角色散以及所述光栅棱镜的棱镜的棱镜角色散相组合的角色散对所述光束进行分离。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的光谱仪器，其中，所述物镜被配置成使从物体侧发出的所述分离光束的基本准直射线束在经过所述物镜之后被聚焦在所述图像侧上的焦点上，在所述射线束相对于所述物镜的光轴以增大的入射角入射到所述物镜的情况下，所述焦点与所述物镜的光轴的侧向间距随所述入射角的增大而线性地增大。

12.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪器，其中，所述传感器的传感器元件的光敏表面的中心被彼此等距地布置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的光谱仪器，其中，所述传感器的传感器元件的光敏表面的中心在空间上根据所述焦点的中心来布置，所述物镜将所述图像侧上的多种不同光谱区的在所述k空间中彼此等距的中值聚焦在所述焦点上。

14.用于光学相干层析成像(OCT)的系统，包括：

根据权利要求1-13中任一项所述的光谱仪器，

光源，所述光源被配置成提供相干多色光，

分束器，所述分束器被配置成：将所述相干多色光耦合到参考臂和样本臂中，以对从所述参考臂和从所述样本臂反向散射的光进行叠加，从而形成多色光束并且将所述多色光束耦合到所述光谱仪器中以进行光谱分析。

15.用于光谱分析的方法，包括以下步骤：

对入射到第一光学部件上的多色光束进行空间光谱分离，

借助物镜将多个光谱区的分离光束发送到多个不同的空间区域上，以及

借助在所述光束的光路中被布置在所述物镜的下游的具有多个光敏传感器元件的传感器来记录所述分离光束的一个或多个强度，每个所述传感器元件被配置成记录所述光束的光谱扇区的强度，并且所述光谱扇区的中值彼此等距地位于所述k空间中，其中k表示波数。