[发明专利]用于测量光谱的装置

权利要求书

1.一种用于测量来自一个或多个样本的光谱的装置，所述装置包括：

a)参考波导，其接收用于照射至少一个样本的光照辐射，其中所述光照辐射是以下项中的至少一种：

i)自然光；

ii)太阳辐射；以及

iii)非人工光照源；

b)至少一个样本波导，其接收从相应样本反射的样本辐射和透射过相应样本的样本辐射中的至少一个；

c)光学系统，所述光学系统：

i)基于辐射的频率对来自每个波导的辐射进行空间分布；并且

ii)将来自波导的辐射聚焦到像平面上；以及

d)成像装置，其采集来自像平面的聚焦的且空间分布的辐射的图像，使得所述图像包括来自参考波导的参考光谱和来自至少一个样本波导的每个波导的相应的样本光谱；从而相对于参考光谱对样本光谱进行分析。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述波导是光纤。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述光学系统：

a)基于辐射的频率在第一方向上对来自每个波导的辐射进行空间分布；

b)聚焦来自波导的辐射，使得来自每个波导的辐射在垂直于第一方向的第二方向上间隔开。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述波导的输出端在第二方向上对齐延伸。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述光学系统包括准直透镜，并且所述波导的输出端引导辐射通过狭缝和准直透镜。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述光学系统包括：

a)衍射光栅，其对辐射进行空间分布；以及

b)一个或多个透镜，其对空间分布的辐射进行聚焦。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述成像装置包括以下装置中的至少一个：

a)CMOS；

b)红外传感器；

c)单像素传感器；以及

d)CCD传感器。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述装置包括在参考波导的输入处的漫射构件。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述样本波导的输入端指向样本，并且所述参考波导的输入端指向远离样本的方向。

10.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述样本波导的输入端包括以下装置中的至少一个：

a)输入透镜，其用于对来自样本的辐射进行聚焦；以及

b)偏振器，其用于选择性地过滤来自样本的辐射。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述输入透镜具有以下特性中的至少一个：

a)焦距为10cm至30cm；并且

b)视场为2cm²至5cm²。

12.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述装置包括第二参考光纤，所述第二参考光纤接收来自以下来源中的至少一个的参考辐射：

a)参考目标；

b)参考样本；以及

c)参考光照源。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述参考光照源适于产生包括特定辐射频率的光照。

14.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述装置包括用于支撑至少一些波导的输入端的支撑件。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述至少一些波导的输入端能够移动地安装至所述支撑件，从而能够调节波导的相对视场。