[发明专利]分光系统及制造方法以及包含其的光谱检测仪及制造方法

权利要求书

1.一种分光系统，其特征在于，所述分光系统包括：

透明的第一基板，其具有相对设置的第一表面和第二表面；

光源，其设置在第一基板的第一表面上；

全息光栅，其设置在所述第一基板的所述第二表面上，所述全息光栅配置为接收来自所述光源的透射穿过第一基板的光并反射衍射不同波长的光返回所述第一基板的第一表面上分离的不同区域；

数个透射光学器件，其分别设置在所述第一基板的第一表面上各个分离的区域上，并配置为：准直或汇聚从所述全息光栅反射衍射的光，并使其从所述第一基板出射。

2.根据权利要求1所述的分光系统，其特征在于，所述全息光栅包括多个光栅区域，并且所述各个光栅区域出射相应波长的光到所述第一基板的第一表面的相应区域。

3.根据权利要求1所述的分光系统，其特征在于，所述全息光栅包括多个光栅区域，并且所述多个光栅区域布置成组以便同组的光栅区域出射相同波长的光到所述第一基板的第一表面的相应区域。

4.根据权利要求1所述的分光系统，其特征在于，所述透射光学器件是透射光栅，其配置为透射衍射从所述全息光栅反射衍射的光，并将其准直取出所述第一基板。

5.根据权利要求1所述的分光系统，其特征在于，所述透射光学器件是微型凸透镜。

6.根据权利要求1所述的分光系统，其特征在于，所述光源包括微型发光二极管光源和半导体激光器芯片中的任何一种。

7.根据权利要求1所述的分光系统，其特征在于，所述分光系统还包括汇聚器件，其配置为收拢所述光源朝向所述第一基板的辐射角。

8.根据权利要求7所述的分光系统，其特征在于，所述汇聚器件包含反射镜，且其反射面设置在所述光源的远离所述第一基板的一侧，以便将所述光源朝向所述第一基板的辐射角收拢到预定范围内。

9.根据权利要求8所述的分光系统，其特征在于，所述预定范围为-30°到+30°的范围。

10.根据权利要求2或3所述的分光系统，其特征在于，所述全息光栅为三维光栅，三维包括x轴、y轴和z轴三个维度，其中x轴和y轴分别是所述全息光栅的平面内的两个维度上的轴，z轴是该平面法线方向上的轴，

所述全息光栅的各个光栅区域针对x轴的周期根据公式(2)来计算：

所述全息光栅的各个光栅区域针对y轴的周期根据公式(3)来计算：

所述全息光栅的各个光栅区域的周期根据公式(4)来计算：

并且，所述全息光栅的各个光栅区域的光栅排布方向根据公式(5)来计算：

θ_g＝arc tan(Λ_y/Λ_x) 公式(5)，

其中，Λ为所述全息光栅的各个光栅区域的周期，Λ_x为所述全息光栅的各个光栅区域针对x轴的周期，Λ_y为所述全息光栅的各个光栅区域针对y轴的周期，θ_g为所述全息光栅的各个光栅区域的光栅排布方向，n_i为入射介质的折射率，θ_i为入射光的矢量与z轴之间的夹角，为入射光的矢量在x-y平面上的投影与x轴之间的夹角，m为衍射级次，λ为入射光波长，θ_d为衍射出射的光的矢量与z轴之间的夹角，为衍射出射的光的矢量在x-y平面上的投影与x轴之间的夹角，以及n_d为出射介质的折射率。