[发明专利]一种折射率匹配的装置以及方法

说明书

本发明公开了一种折射率匹配的装置以及匹配方法，属于折射率匹配领域，其包括匹配板，该匹配板包括在目标匹配介质之间设置的匹配液通道，该匹配液通道具有输入端口和输出端口，该匹配液通道的敞口与目标匹配介质形成光学平面，其还包括光源、输入耦合光学模块、棱镜、输出耦合光学模块、面阵器件以及图像分析处理系统，匹配板的光学平面与所述棱镜的测量面相面重合，以保证匹配溶液的液面与棱镜的测量面重合，进而使得测量光穿过棱镜底面后在匹配溶液液面发生折射和反射。本发明还提供了折射率匹配方法。本发明装置可以实时完成折射率匹配液和待匹配介质折射率的直接检测，从而实现折射率匹配状态实时检测，其能消除系统误差，匹配方便而精确。

技术领域

本发明属于折射率匹配领域，更具体地，涉及一种折射率匹配的装置以及方法。

背景技术

折射率匹配是光学的重要手段，其目的使得相接触物质的折射率符合一定规律，以减少光的反射或增大光的透射。折射率匹配在光学成像、光线耦合发射(接收)和探测等光学技术领域有着广泛的应用，是光学成像、生物光学、粒子探测等领域的重要技术。例如：光线透过两层介质时，需要使得两者折射率尽可能靠近；或者两层介质中间加入折射率可调的匹配物质，使得三种折射率间符合相应要求。

传统上，经常使用折光计等折射率测量工具来配制折射率匹配溶液。通过测量相互接触的折射率匹配液和目标匹配介质，判定两者是否满足匹配条件。但是，由于物质温度、匹配液组分等的微小变化，通过先测量折射率再判断匹配程度的方法往往并不准确。在此过程中，常常使用目视阿贝折光计，使用目视阿贝折光计需要取样测量和人工对准，而取样测量和人工对准的方式使得测量误差较大，重复度较差。

为了解决该问题，人们会进一步的通过其他手段检测匹配状态。目前，多借助显微观测、透射光检测等方式。显微观测中，人眼观测以及主观判断存在较大误差。透射光检测需要精确控制光源和光电传感器可能的随机噪声，以减小系统的误差。以上两种方法都或多或少存在缺陷。

因此，需要开发一种新型的检测匹配状态的方法或者装置，要求其测量方便，系统误差小。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种折射率匹配的装置以及方法，其目的在于，设计匹配板，可以实时完成折射率匹配液和待匹配介质折射率的直接检测，从而实现折射率匹配状态实时检测，消除了系统误差，匹配方便、精确。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种折射率匹配的装置，其包括匹配板，该匹配板包括在目标匹配介质之间设置的匹配液通道，该匹配液通道具有输入端口和输出端口，

该匹配液通道的敞口与目标匹配介质形成光学平面，该光学平面用于贴合在折射率测量设备上。

进一步的，所述匹配液通道为矩形状。

进一步的，其包括光源、输入耦合光学模块、棱镜、输出耦合光学模块、面阵器件以及图像分析处理系统，其中，

所述光源用于产生发散光束，

所述输入耦合光学模块用于接收来自光源的光散光束并将其聚焦或发散，

所述棱镜设置在所述输入耦合光学模块的出射光方向上，

所述匹配板的光学平面与所述棱镜的测量面相面重合，以保证匹配溶液和目标匹配介质形成的光学面与棱镜的测量面重合，进而使得测量光在棱镜和匹配溶液的界面处的发生折射和反射，也同时使得测量光在棱镜和目标匹配介质的界面处的发生折射和反射，

所述输出耦合光学模块设置在所述棱镜的出射光方向上，用于收集带有匹配液以及目标匹配介质折射率信息的反射光，

所述阵列器件用于接收带有匹配液和目标匹配介质折射率信息的反射光，并将其转化为光电信号，