[发明专利]用于探测光的装置和方法

权利要求书

1.一种用于探测光(16、16b、16c)的装置，包括至少一个硅-光电倍增器(SiPM)且包括光学系统(23)，该装置利用照明光束对样本(15)照明，并产生探测光束(16)，该探测光束成像到共焦的孔板(18)上，其中，所述SiPM包括由多个单光子-雪崩二极管(SPAD)(3)的阵列(4)形成的探测面(22)，其中，所述光学系统(23)使所述光(16、16b、16c)适当地成形，其特征在于，利用恒定光强的光束区域完全地覆盖所述探测面(22)，所述光学系统(23)构造成平顶光学系统(24)，所述平顶光学系统布置在所述共焦的孔板(18)与所述硅-光电倍增器(SiPM)之间。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平顶光学系统(24)构造成衍射式光学系统，或者构造成折射式光学系统，或者构造成反射式光学系统。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平顶光学系统(24)包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和/或所述第二透镜构造成非球面透镜或自由曲面透镜，所述第一透镜使得所述光的径向轮廓变形，所述第二透镜使得所述光准直。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平顶光学系统(24)包括微透镜阵列。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平顶光学系统(24)的至少一个透镜或微透镜在透镜表面上包括防反射层。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学系统(23)包括金字塔形的或多面体形的部件(25)，并且包括聚焦透镜(26)。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学系统(23)使所述光(16、16b、16c)适当地成形，从而恒定光强的区域具有圆形的或矩形的形状。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述SPAD(3)经过适当构造和/或布置，从而所述探测面(22)具有圆形的形状。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述SPAD(3)经过适当构造和/或布置，从而所述探测面(22)具有矩形的形状。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硅-光电倍增器(SiPM)构造成行扫描-探测器(27)，其中，所述行扫描-探测器(27)包括至少两个独立的由多个SPAD(3)构成的阵列(4)，所述SPAD分别具有至少两个信号输出端。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述光学系统(23)与所述行扫描-探测器(27)之间设置有发散元件(29)和/或柱面透镜(30)。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置应用在显微镜中。

13.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述平顶光学系统(24)构造成衍射光栅，或者构造成至少一个非球面透镜和/或至少一个自由曲面透镜，或者构造成非球面的反射镜。

14.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述防反射层是光谱宽带防反射层。

15.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述部件(25)是玻璃块或聚合物块。

16.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述恒定光强的区域具有正方形的形状。

17.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述探测面(22)具有正方形的形状。

18.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述发散元件(29)是棱镜。