[实用新型]基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器

权利要求书

1.一种基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器，其特征在于，包括有窄带光源(110)，所述的窄带光源(110)的出射光连接滤波特性可调的光学传感元件(120)，所述光学传感元件(120)的调控输入端连接用于调控光学传感元件(120)频谱滤波特性的调控元件(130)，所述光学传感元件(120)的输出端连接光探测器(140)，所述调控元件(130)和光探测器(140)还分别连接信号处理和控制元件(150)。

2.根据权利要求1所述的基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器，其特征在于，所述的光学传感元件(120)具有带通滤波特性、带阻滤波特性、高通滤波特性、低通滤波特性和全通滤波特性中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器，其特征在于，所述的光学传感元件(120)是表面等离子波谐振结构、光栅结构、有限脉冲响应滤波器、无限脉冲响应滤波器、仅改变信号相位关系的全通滤波器和在一设定频域改变透光率或吸光度的滤波器的光学结构中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器，其特征在于，所述的光探测器(140)是能够测量光信号的功率、相位和偏振信息中的至少一个信息量的光探测器。

5.根据权利要求1所述的基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器，其特征在于，所述的调控元件(130)是通过热光、声光、电光、光光、磁光和机械光效应中的至少一种光学效应来改变光学传感元件(120)的频谱滤波特性。

6.根据权利要求1或2或3所述的基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器，其特征在于，所述的光学传感元件(120)包括有接收窄带光源(110)发出的窄带光的母线光波导(1201)，位于母线光波导(1201)一侧的耦合接收母线光波导(1201)内传输光的环状光波导谐振腔(1202)，以所述环状光波导谐振腔(1202)为载体的光传感介质材料(1203)，用于调控光学传感元件(120)的频谱滤波特性的调控元件(130)位于所述的环状光波导谐振腔(1202)的外侧。

7.根据权利要求6所述的基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器，其特征在于，所述的光传感介质材料(1203)是材料本身的光学性质随物理生化效应发生相应的改变，所述物理生化效应包括有压力、应力、速度、加速度、流量、流速、温度、湿度、气体、液体、生物试剂、声、光、电、电磁场和辐射效应中的至少一个，所述光传感介质材料(1203)的可变的光学性质为折射率、光吸收率、极化，发光强度和偏振相关的量度参数中的至少一个。

8.根据权利要求1或2或3所述的基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器，其特征在于，所述的光学传感元件(120)包括有干涉仪和设置在所述干涉仪内的光传感介质材料(1213)，其中，所述的干涉仪是由接收窄带光源(110)发出的窄带光的第一光分路器或光合并器(1211)和与所述第一光分路器或光合并器(1211)所分出的两路光对接的第二光分路器或光合并器(1212)，所述第二光分路器或光合并器(1212)的出射光连接光探测器(140)，所述光传感介质材料(1213)设置在第一光分路器或光合并器(1211)和第二光分路器或光合并器(1212)对接的一条光路上，用于调控光学传感元件(120)的频谱滤波特性的调控元件(130)设置在第一光分路器或光合并器(1211)和第二光分路器或光合并器(1212)对接的另一条光路上，所述的光传感介质材料(1213)是材料本身的光学性质随物理生化效应发生相应的改变，所述物理生化效应包括有压力、应力、速度、加速度、流量、流速、温度、湿度、气体、液体、生物试剂、声、光、电、电磁场和辐射效应中的至少一个，所述光传感介质材料(1213)的可变的光学性质为折射率、光吸收率、极化，发光强度和偏振相关的量度参数中的至少一个。

9.根据权利要求1所述的基于窄带光源和滤波特性可调元件的光学传感器，其特征在于，所述的窄带光源(110)，是激光光源或非相干光源，或是频谱宽带光源和频域带通滤波器的叠加而成的窄带光源；或是有限个窄带光源的组合。