[发明专利]光取出装置、检测装置及其使用方法

说明书

一种光取出装置、检测装置及其使用方法。该光取出装置包括至少一个分光单元，各分光单元包括：分色光栅，被配置为将射入该分色光栅的光分色为向不同方向准直传播的，且颜色不同的多个光束；第一透镜，与分色光栅对应设置并被配置为将多个光束进行汇聚；以及第一小孔，位于第一透镜远离分色光栅的一侧，并与第一透镜对应设置。第一透镜被配置为将多个光束中具有预设颜色的光束汇聚到第一小孔并射出。该光取出装置可实现一种可精准分色的光取出装置，且具有较高的信噪比、较小的尺寸、便携等优点。

技术领域

本公开的实施例涉及一种光取出装置、检测装置及其使用方法。

背景技术

光取出装置(又称为分色装置、分光装置)是一种将成分复杂的光分解为多种单一波长的光的科学仪器。例如，通常的白光可分解为七种颜色的光。光取出装置可作为一种分析仪器，具有广泛的应用，尤其在物理、化学和生物学研究中是最重要的检测手段之一。

发明内容

本公开实施例提供一种光取出装置和检测装置。该光取出装置包括至少一个分光单元，各分光单元包括：分色光栅，被配置为将射入该分色光栅的光分色为向不同方向准直传播的，且颜色不同的多个光束；第一透镜，与分色光栅对应设置并被配置为将多个光束进行汇聚；以及第一小孔，位于第一透镜远离分色光栅的一侧，并与第一透镜对应设置。第一透镜被配置为将多个光束中具有预设颜色的光束汇聚到第一小孔并射出。该光取出装置可通过分色光栅将入射光分色为颜色不同的多个光束，并通过第一透镜和第一小孔的配合将具有预设颜色的光束汇聚到第一小孔射出，从而在第一小孔将预设颜色的光束与其他光束分离，从而可实现一种精准分色的光取出装置，并且具有较高的信噪比。另外，由于分色光栅、第一透镜和第一小孔的尺寸较小，该光取出装置还具有较小的尺寸、便携等优点。

本公开至少一个实施例提供一种光取出装置，包括至少一个分光单元，各所述分光单元包括：分色光栅，被配置为将射入所述分色光栅的光分色为向不同方向准直传播的，且颜色不同的多个光束；第一透镜，与所述分色光栅对应设置并被配置为将所述多个光束进行汇聚；以及第一小孔，位于所述第一透镜远离所述分色光栅的一侧；所述第一小孔与所述第一透镜对应设置，所述第一透镜被配置为将所述多个光束中具有预设颜色的光束汇聚到所述第一小孔并射出。

例如，在本公开一实施例提供的光取出装置中，在各所述分光单元中，所述第一小孔位于所述第一透镜的焦平面。

例如，在本公开一实施例提供的光取出装置中，在各所述分光单元中，所述第一小孔位于所述第一透镜的焦点所在的位置。

例如，在本公开一实施例提供的光取出装置中，在各所述分光单元中，所述分色光栅的中心和所述第一小孔的中心均位于所述第一透镜的主光轴上。

例如，在本公开一实施例提供的光取出装置中，各所述分光单元还包括：第一吸光层，位于所述第一透镜远离所述分色光栅的一侧吸收所述多个光束中除了具有预设颜色的光束之外的其他光束，所述第一小孔位于所述第一吸光层中。

例如，本公开一实施例提供的光取出装置还包括：导光层；第一填充层，位于所述导光层靠近所述第一透镜的表面；以及第二填充层，位于所述导光层远离所述第一透镜的表面，所述第一填充层和所述第二填充层的折射率均小于所述导光层的折射率，以使光源发出的光在所述导光层内进行全反射传输。

例如，在本公开一实施例提供的光取出装置中，各所述分光单元还包括：导光结构，被配置为将所述导光层内进行全反射传输的光导向所述分色光栅。

例如，在本公开一实施例提供的光取出装置中，所述导光结构包括：第一取光结构，位于所述导光层远离所述第一透镜的一侧；以及反射镜，与所述第一取光结构对应设置，所述分色光栅位于所述反射镜与所述第一透镜之间，所述第一取光结构被配置为将破坏所述导光层的全反射条件以将所述导光层中传输的光导出，所述第一取光结构位于所述反射镜的焦平面，所述反射镜被配置为将从所述第一取光结构取出的光转换为平行光并反射至所述分色光栅。