[发明专利]一种光谱仪、光谱重构方法、及计算机设备

说明书

本发明涉及光谱检测技术领域，公开了一种光谱仪、光谱重构方法、及计算机设备，该光谱仪包括：光源；至少一个宽谱响应滤波器，所述宽谱响应滤波器具有输入端和输出端，其输入端接收所述光源；所述宽谱响应滤波器响应于所述光源的光谱，按照预制的响应规则在其输出端输出不同的调制光谱，用以照射待测样品；以及，至少一个光电探测器，用于收集待测样品在经不同的调制光谱照射后的散射或者透射光强度信息；该光谱仪能够降低对光源在链路传输中的损耗，从而降低光源的功耗，提高探测器接收信号信噪比，提高设备续航。

技术领域

本发明涉及光谱检测技术领域，具体涉及一种光谱仪、光谱重构方法、及计算机设备。

背景技术

物质的光谱特性包含了大量的信息，在物理和化学上可以用于检测物质的成分，在生物学上可以用于检测机体的病变信息等。

传统的光谱特性检测方法通常是通过扫频激光器或者光谱仪来实现的。

扫频激光器检测方法的工作原理是激光器单波长输出，通过照射待测样品并收集散射或透射光获取单波长的散射或吸收信息，然后通过扫频激光器的扫频功能逐个波长进行扫描获得整个光谱的特性信息。这种方法需要逐个波长扫描，当所需波长点数较多时，会大量增加工作时间，一方面时间成本增加，另一方面对于某些快速发生变化的样品来说也不适合。扫频激光器的价格也比较昂贵，体积和质量都较大，如果所需光谱信息的波长范围较大，可能单个扫频激光器还无法满足应用需求，会进一步增加成本、体积和质量。

而光谱仪检测方法的工作原理是使用宽谱光源照射样品，散射或透射光被收集进入光谱仪，通过光谱仪获取不同波长光的强度信息，从而推算出样品的散射和吸收特性。使用这种结构的光谱仪在收集散射或透射光进入光谱仪的过程中会存在一定的损耗。对于这种光谱仪来说，其宽谱光源多为独立供电的，即使在光链路传输中存在很大的损耗，也可以通过增加光源的功率来弥补，并不会对检测产生影响。

虽然在一些小型化、便携式或可穿戴的设备中可以设置计算重构式光谱仪来减小体积，但是某些情况下依然会存在上述同样的问题，受限于设备的体积和电池容量，既要保证检测结果可靠，又要降低光源的功耗，提高设备的续航是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供了一种光谱仪、光谱重构方法、及计算机设备，能够降低对光源在链路传输中的损耗，从而降低光源的功耗，提高设备续航。

为了达到上述目的，本发明在第一方面采用如下技术方案：

一种计算重构式光谱仪，包括：

光源；

至少一个宽谱响应滤波器，所述宽谱响应滤波器具有输入端和输出端，其输入端接收与所述光源；所述宽谱响应滤波器响应于所述光源的光谱，按照预制的响应规则在其输出端输出不同的调制光谱，用以照射待测样品；以及，

至少一个光电探测器，用于收集待测样品在经不同的调制光谱照射后的散射或者透射光强度信息。