滯留式分光裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及光強分配技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滯留式分光裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)波長的不同，電磁波可以分為X射線、紫外線、可見光、紅外線，無線電波等?？梢姽馐侵覆ㄩL范圍在400nm?760nm之間的電磁波?？梢姽獠恍枰柚鷥x器，可以被人肉眼直接識別。光可以看作是光量子或者光子，光強就是指光子的數(shù)量，分光就是將一束光的光子分成等比或者不等比的兩個部分的技術(shù)。
[0003]對于可見光，常見的分光方法有兩種:
[0004]第一種方法是采用光纖融合的方式，即利用加熱的方式將兩根光纖一端融結(jié)在一起，形成一種類似“Y”型的分叉結(jié)構(gòu)。使用時，入射光沿著融結(jié)的一端輸入，自分叉的兩端輸出，通過改變兩根光纖的直徑或者融結(jié)程度就可以改變兩根光纖輸出的光強大小，從而實現(xiàn)不同比例的分光效果。
[0005]第二種方法是分光鏡技術(shù)。分光鏡技術(shù)的原理是利用光照射到透鏡表面時會產(chǎn)生透射和反射效應(yīng)。利用這種效應(yīng)，入射光在經(jīng)過透鏡之后就會分成透射光和反射光兩束輸出光。通過在透鏡表面鍍膜可以對透射率和反射率進(jìn)行調(diào)整，從而改變透射光和反射光的光強比例，實現(xiàn)分光效果。
[0006]上述兩種常見的可見光分光技術(shù)，其缺點有以下幾個方面:
[0007]第一是分光范圍有限，光纖融結(jié)技術(shù)一般只能實現(xiàn)1:10以內(nèi)的分光比，分光鏡技術(shù)雖然可以實現(xiàn)更高比例的分光，但效果并不理想，并且當(dāng)分光比超出1:90的范圍之后，就無能為力。
[0008]第二是技術(shù)實現(xiàn)難度大，無論是光纖融結(jié)技術(shù)還是分光鏡鍍膜技術(shù)，要實現(xiàn)比較大比例的分光效果，相應(yīng)的技術(shù)加工難度會非常大，失敗率也比較高。
[0009]第三是加工成本高，一塊1:90比例的分光鏡其市場售價在700元以上，而利用光纖融結(jié)技術(shù)制作的分叉型光纖分光結(jié)構(gòu)其造價也超過百元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種分光比范圍較寬、分光比較高、成本較低的滯留式分光裝置及方法。
[0011]第一方面，本發(fā)明提供一種滯留式分光裝置，包括反射膜腔體、第一輸出光導(dǎo)和第二輸出光導(dǎo)；
[0012]所述反射膜腔體用于分離照射到腔體內(nèi)壁的光信號，得到反射后在所述反射膜腔體內(nèi)傳播的第一光信號和透射后向所述反射膜腔體外傳播的第二光信號；
[0013]所述第一輸出光導(dǎo)設(shè)置在所述反射膜腔體內(nèi)，用于采集并輸出照射到所述第一輸出光導(dǎo)的第一光信號；
[0014]所述第二輸出光導(dǎo)設(shè)置在所述反射膜腔體的外表面上，用于采集并輸出照射到所述第二輸出光導(dǎo)的第二光信號。
[0015]第二方面，本發(fā)明還提供一種滯留式分光方法，包括:
[0016]反射膜腔體分離照射到腔體內(nèi)壁的光信號，得到反射后在所述反射膜腔體內(nèi)傳播的第一光信號和透射后向所述反射膜腔體外傳播的第二光信號；
[0017]第一輸出光導(dǎo)采集并輸出照射到所述第一輸出光導(dǎo)的所述第一光信號；
[0018]第二輸出光導(dǎo)采集并輸出照射到所述第二輸出光導(dǎo)的所述第二光信號；
[0019]其中，所述第一輸出光導(dǎo)設(shè)置在所述反射膜腔體內(nèi)，所述第二輸出光導(dǎo)設(shè)置在所述反射膜腔體的外表面上。
[0020]本發(fā)明諸多實施例提供的滯留式分光裝置及方法通過設(shè)置反射率較高的反射膜腔體，對入射腔體的光信號進(jìn)行分離，得到反射的第一光信號和透射的第二光信號，并分別設(shè)置第一輸出光導(dǎo)和第二輸出光導(dǎo)米集輸出第一光信號和第二光信號，從而實現(xiàn)對可見光進(jìn)行高分光比的分光；
[0021]本發(fā)明一些實施例提供的滯留式分光裝置及方法通過在反射膜腔體內(nèi)設(shè)置光介質(zhì)體，減少了光信號的傳播損耗，且光介質(zhì)體的常規(guī)選擇透明晶體等材料均具有成本較低的優(yōu)點；
[0022]本發(fā)明一些實施例提供的滯留式分光裝置及方法通過采用ESR反射膜制作反射膜腔體，利用ESR反射膜高達(dá)98 %的反射率實現(xiàn)了一比數(shù)百量級的高分光比，且ESR反射膜具有成本較低的優(yōu)點；
[0023]本發(fā)明一些實施例提供的滯留式分光方法通過增加第一光信號采集單元的面積或減小第二光信號采集單元的面積增大分光比，通過減小第一光信號采集單元的面積或增加第二光信號采集單元的面積減小分光比，從而實現(xiàn)對分光比進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0024]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0025]圖1為本發(fā)明一實施例所提供的滯留式分光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明一實施例所提供的滯留式分光方法的流程圖。
[0027]圖3為圖2所示滯留式分光方法中步驟S50的流程圖。
[0028]圖4為圖2所示滯留式分光方法中步驟S70的流程圖。
[0029]圖5為圖2所示滯留式分光方法的優(yōu)選實施例的流程圖。
[0030]圖6為圖5所示滯留式分光方法的優(yōu)選實施例的流程圖。
[0031]圖7為圖6所示滯留式分光方法的一優(yōu)選實施例的流程圖。
[0032]圖8為圖6所示滯留式分光方法的另一優(yōu)選實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施例對本申請作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
[0034]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本申請。
[0035]圖1為本發(fā)明一實施例所提供的滯留式分光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]如圖1所示，在本實施例中，本發(fā)明所提供的滯留式分光裝置包括反射膜腔體10、第一輸出光導(dǎo)20和第二輸出光導(dǎo)30。
[0037]反射膜腔體10用于分離照射到腔體內(nèi)壁的光信號，得到反射后在反射膜腔體10內(nèi)傳播的第一光信號和透射后向反射膜腔體10外傳播的第二光信號。
[0038]第一輸出光導(dǎo)20設(shè)置在反射膜腔體10內(nèi)，用于米集并輸出照射到第一輸出光導(dǎo)20的第一光信號。
[0039]第二輸出光導(dǎo)30設(shè)置在反射膜腔體10的外表面上，用于采集并輸出照射到第二輸出光導(dǎo)30的第二光信號。
[0040]具體地，當(dāng)所述光信號照射到反射膜腔體10的腔體內(nèi)壁上時，所述光信號中絕大部分的光子被反射，形成第一光信號繼續(xù)在反射膜腔體10中傳播，剩余的小部分光子透射出反射膜腔體10，形成第二光信號向外傳播，其中反射與透射的比例由反射膜的材料性質(zhì)決定。
[0041]所述第一光信號繼續(xù)在反射膜腔體10中傳播，一部分照射到第一輸出光導(dǎo)20上，由第一輸出光導(dǎo)20采集并輸出；另一部分照射到反射膜腔體10的腔體內(nèi)壁上，循環(huán)進(jìn)行反射-透射的分離過程，直至反射膜腔體10內(nèi)的所有光信號都被第一輸出光導(dǎo)20采集并輸出，或透射出反射膜腔體10。
[0042]所述第二光信號一部分照射到第二輸出光導(dǎo)30上，由第二輸出光導(dǎo)30采集并輸出；另一部分向外傳播。
[0043]如圖1所示，在本實施例中，反射膜腔體10為正方體結(jié)構(gòu)，在更多的實施例中，根據(jù)不同的需求，反射膜腔體10可設(shè)置為反射膜制成的長方體、錐體、球體等各種不同的多面體、曲面體或不規(guī)則形狀，只要形成一個基本封閉的折射-透射分離環(huán)境，即可實現(xiàn)相同的技術(shù)效果，沒有超出本技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0044]上述實施例通過設(shè)置反射率較高的反射膜腔體，對入射腔體的光信號進(jìn)行分離，得到反射的第一光信號和透射的第二光信號，并分別設(shè)置第一輸出光導(dǎo)和第二輸出光導(dǎo)采集輸出第一光信號