[发明专利]具有光采样的光学检测系统

说明书

包括方法和装置的系统，该系统用于光学检测。该系统可包括用以产生光束的光源、光学元件以及检测器。光学元件可包括具有轴和尖部的光导，该尖部形成光导的倾斜端。光学元件可延伸进光束中，使得尖部和至少一部分轴位于光束内，且光学元件的窗口位于光束外。可以将入射到尖部的光束纵向地传输穿过光导并且离开窗口，而可以将入射到轴上的光束横向地传输穿过轴并且留在下游的光束中。检测器可以配置为检测从窗口接受到的光。

优先权申请的交叉引用

本申请基于并要求2015年12月29日提交的美国临时专利申请S/N.62/272,436的35 U.S.C.§119(e)的优先权权益，所述美国申请出于所有目的通过引用以其全部内容结合于此。

其他材料的交叉引用

本申请出于所有目的通过引用以其全部内容结合以下材料：Joseph R.Lakowicz，荧光光谱学原理(PRINCIPLES OF FLUORESCENCE SPECTROSCOPY)(第二版，1999年)。

引言

光学检测系统通常配备有至少一个光源来产生光束以用于照射检查位置。能够利用检测器检测由照射所引发的信号，该信号的强度基于光束的强度。相应地，通常由系统来监视光束强度并且可以通过反馈机制来控制光束强度以使波动最小化。

对光束的光强度进行采样的一种流行方式是分束器，其定位于光源与检查位置之间的光路中。分束器仅将光束的光的一小部分反射至采样检测器，而允许剩下的光留在通往检查位置的光路上。可替代地，分束器将大部分光束的光反射向检查位置，而将一小部分光传输至采样检测器。在任一情况下，因为分束器的覆盖面积通常大于光束的截面，所以分束器可能在系统中占据大量的空间。并且，从光束反射出的光分布在对应于光束的大小的区域中。通过使得用于更宽的光束的更大的采样检测器或者将反射光聚焦到较小的采样检测器的一个或多个附加光学元件变得必要，该关系会提高成本以及复杂度。

对光束采样的另一个方法利用小镜子来将光反射出光束至采样检测器。然而，用于镜子的支撑件阻挡了一部分光束，这降低了系统的效率。并且，建立并保持采样检测器与镜子的正确对准会成为问题。

发明内容

本公开提供了包括方法和装置的系统，该系统用于光学检测。该系统可包括用以产生光束的光源、光学元件以及检测器。光学元件可包括具有轴和尖部的光导，该尖部形成光导的倾斜端。光学元件可延伸进光束中，使得尖部和至少一部分的轴位于光束内，且光学元件的窗口位于光束外。可以将入射到尖部的光束纵向地传输穿过光导并射出窗口，而可以将入射到轴上的光束横向地传输穿过轴并留在下游的光束中。检测器可以配置为检测从窗口接受到的光。

附图说明

图1是根据本公开的各方面的示例性光学检测系统的所选方面示意性的、不完全的视图，该示例性光学检测系统配置为监视并控制光束的强度，该系统包括延伸进光束中的示例性光学元件(光采样器)并配置为将一部分光束的光转移出光束并转移向采样检测器。

图2是在光采样器周围截取的图1的检测系统视图，示出了如何将入射到采样器的尖部的光转移用于纵向地传输穿过采样器的轴，而将入射到轴上的光横向地传输穿过轴而无大量偏转并且留在采样器的下游的光束中。

图3是如图2中那样截取的但无光束的图1的光采样器的视图。

图4是大体上沿穿过光采样器的尖部的图2的线4-4截取的图1的检测系统的不完全的、剖面的视图。

图5是大体上沿穿过光采样器的轴的图2的线5-5截取的图1的检测系统的不完全的、剖面的视图。

图6是在尖部和轴的邻近的区域周围截取的图1的光采样器的不完全的视图。

图7是根据本公开的各方面的具有另一个示例性光采样器的图1的检测系统的不完全的视图。