專利名稱：一種多光譜緊湊型led全固態(tài)光源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)，屬于多光譜光源領(lǐng)域，具體的涉及一種多光譜緊湊型LED 全固態(tài)光源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光源作為光學(xué)系統(tǒng)的核心模塊之一，始終為各大研究機構(gòu)和儀器生產(chǎn)廠商所重視。目前常用的照明光源可大致分為白熾燈、氣體放電光源、固體照明光源等幾大類。在以往的儀器中前兩類光源，特別是氣體放電光源的使用比較普遍；例如熒光光譜儀常使用高壓汞燈或氙燈所發(fā)出的紫外光或藍(lán)、綠光作為激發(fā)光源等。傳統(tǒng)氣體放電光源受發(fā)光機理和自身結(jié)構(gòu)的限制，通常有以下幾方面弱點1.需要高壓驅(qū)動電源，從而使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)和使用成本很高；2.燈泡的使用壽命非常有限，更換頻率頻繁；3.光源系統(tǒng)的體積較大，很難應(yīng)用到緊湊型或便攜式儀器中。近年來，隨著固體照明技術(shù)的發(fā)展，特別是LED制備技術(shù)的進(jìn)步，使得緊湊型固體照明光源在光學(xué)儀器中的應(yīng)用成為可能。LED固體光源的驅(qū)動電壓低、電路結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，重量輕，整機體積小。采用LED固體光源不僅可以使光學(xué)儀器的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且能耗的使用大大降低，順應(yīng)了低碳、環(huán)保的綠色發(fā)展趨勢。采用LED固體光源還能夠降低儀器的造價和維護(hù)成本，從而降低開支節(jié)約資源。正是由于以上諸多優(yōu)點，LED固體光源的研發(fā)和使用成為了世界主要儀器生產(chǎn)廠商關(guān)注的熱點，例如，德國CarlZeiss公司、 荷蘭Wiilips公司等都已開發(fā)出LED照明的相關(guān)儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，該光源系統(tǒng)能作為傳統(tǒng)氣體放電光源的升級換代產(chǎn)品，能夠為多種儀器提供多光譜光源解決方案。為了解決上述技術(shù)問題，實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，包括LED電源和控制電路模塊，所述LED 電源和控制電路模塊連接有若干個不同發(fā)射波長的LED，所述的每個LED的光子分別耦合進(jìn)一拖多光纖的分支光纖，所述一拖多光纖的輸出總端光纖將匯總的LED光子耦合到樣品上。進(jìn)一步的，所述的每個LED的光子分別通過輸入端光纖頭或光耦合元件耦合進(jìn)所述分支光纖；所述輸出總端光纖通過輸出端光纖頭或光耦合元件將匯總的LED光子耦合到樣品上。進(jìn)一步的，所述LED與所述輸入端光纖頭或光耦合元件之間設(shè)置有第一透鏡或透鏡組。進(jìn)一步的，所述LED上設(shè)置有耦合反光曲面鏡。進(jìn)一步的，所述輸出端光纖頭或光耦合元件與所述樣品之間還設(shè)置有第二透鏡或透鏡組。
進(jìn)一步的，所述LED電源和控制電路模塊至所述輸出總端光纖的連接部分設(shè)置在一光源整機外保護(hù)殼內(nèi)，所述輸出總端光纖及其后續(xù)設(shè)置部分設(shè)置在所述光源整機外保護(hù)殼外。由于本發(fā)明中采用了一拖多光纖的多個輸入分支，匯總后只有一個輸出分支，因此可以通過電路來控制各輸入LED的明滅，從而實現(xiàn)在傳光束的輸出端對照明光信號的波長和模式進(jìn)行選擇。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的具有以下優(yōu)點光路和機械結(jié)構(gòu)極大簡化，采用一拖多分支光纖傳光束實現(xiàn)了在同一出射端口的多光譜照明，避免了采用價格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的濾光片轉(zhuǎn)輪和傳動電機等等；獨特的光路設(shè)計和石英光纖傳光束相結(jié)合，令本發(fā)明易于拓展更大的光譜范圍，可用于紫外到近紅外的廣泛光譜區(qū)域；LED光源的采用，降低了能耗和成本。由于光纖傳光束可以彎曲，其長度可以按需要定制，因此本發(fā)明的光源可以靈活的應(yīng)用于各種儀器系統(tǒng)中。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。 本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明的多光譜緊湊型全固態(tài)LED光源系統(tǒng)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的輸入端一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的輸入端另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的輸入端再一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的輸出端一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號說明1、LED電源和控制電路模塊，2、LED，3、輸入端光纖頭或光耦合元件，4、分支光纖，5、一拖多光纖，6、輸出總端光纖，7、輸出端光纖頭或光耦合元件，8、樣品， 9、第一透鏡或透鏡組，10、耦合反光曲面鏡，11、第二透鏡或透鏡組，12、光源整機外保護(hù)殼。
具體實施例方式實施例1 參見圖1所示，一種多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，包括LED電源和控制電路模塊1，其特征在于所述LED電源和控制電路模塊1連接有若干個不同發(fā)射波長的LED 2， 所述的每個LED 2的光子分別耦合進(jìn)一拖多光纖5的分支光纖4，所述一拖多光纖5的輸出總端光纖6將匯總的LED光子耦合到樣品8上。進(jìn)一步的，所述的每個LED 2的光子分別通過輸入端光纖頭或光耦合元件3耦合進(jìn)所述分支光纖4 ；所述輸出總端光纖6通過輸出端光纖頭或光耦合元件7將匯總的LED光子耦合到樣品8上。進(jìn)一步的，所述LED電源和控制電路模塊1至所述輸出總端光纖6的連接部分設(shè)置在一光源整機外保護(hù)殼12內(nèi)，所述輸出總端光纖6及其后續(xù)設(shè)置部分設(shè)置在所述光源整機外保護(hù)殼12外。
實施例2 本實施例與實施例1結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處參見圖2所示，所述LED 2與所述輸入端光纖頭或光耦合元件3之間設(shè)置有第一透鏡或透鏡組9。實施例3 本實施例與實施例1結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處參見圖3所示，所述LED 2上設(shè)置有耦合反光曲面鏡10。實施例4:本實施例與實施例1結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處參見圖4所示，所述LED 2與所述輸入端光纖頭或光耦合元件3之間設(shè)置有第一透鏡或透鏡組9，所述LED2上設(shè)置有耦合反光曲面鏡10。實施例5 本實施例與實施例1結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處參見圖6所示，所述輸出端光纖頭或光耦合元件7與所述樣品8之間還設(shè)置有第二透鏡或透鏡組11。上述實施例只是為了說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的實質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，包括LED電源和控制電路模塊(1)，其特征在于所述LED電源和控制電路模塊(1)連接有若干個不同發(fā)射波長的LEDQ)，所述的每個LEDQ)的光子分別耦合進(jìn)一拖多光纖(5)的分支光纖內(nèi)，所述一拖多光纖(5)的輸出總端光纖(6)將匯總的LED光子耦合到樣品(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，其特征在于所述的每個LEDQ)的光子分別通過輸入端光纖頭或光耦合元件( 耦合進(jìn)所述分支光纖(4)；所述輸出總端光纖(6)通過輸出端光纖頭或光耦合元件(7)將匯總的LED光子耦合到樣品(8) 上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，其特征在于所述 LED (2)與所述輸入端光纖頭或光耦合元件( 之間設(shè)置有第一透鏡或透鏡組(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，其特征在于所述 LED (2)上設(shè)置有耦合反光曲面鏡(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，其特征在于所述 LED (2)與所述輸入端光纖頭或光耦合元件C3)之間設(shè)置有第一透鏡或透鏡組(9)，所述 LED (2)上設(shè)置有耦合反光曲面鏡(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，其特征在于所述輸出端光纖頭或光耦合元件(7)與所述樣品(8)之間還設(shè)置有第二透鏡或透鏡組(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)， 其特征在于所述LED電源和控制電路模塊(1)至所述輸出總端光纖(6)的連接部分設(shè)置在一光源整機外保護(hù)殼(1 內(nèi)，所述輸出總端光纖(6)及其后續(xù)設(shè)置部分設(shè)置在所述光源整機外保護(hù)殼(12)夕卜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多光譜緊湊型LED全固態(tài)光源系統(tǒng)，包括LED電源和控制電路模塊，所述LED電源和控制電路模塊連接有若干個不同發(fā)射波長的LED，所述的每個LED的光子分別通過輸入端光纖頭或光耦合元件耦合進(jìn)一拖多光纖的分支光纖，所述一拖多光纖的輸出總端光纖通過輸出端光纖頭或光耦合元件將匯總的LED光子耦合到樣品上。本發(fā)明采用一拖多分支光纖傳光束實現(xiàn)了在同一出射端口的多光譜照明，避免了采用價格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的濾光片轉(zhuǎn)輪和傳動電機等結(jié)構(gòu)；LED光源的采用，降低了能耗和成本。由于光纖傳光束可以彎曲，其長度可以按需要定制，因此本發(fā)明的光源可以靈活的應(yīng)用于各種儀器系統(tǒng)中。
文檔編號F21V5/04GK102588818SQ20111000754
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者唐玉國, 孫建堂, 孫海旋, 宋佩君, 王弼陡, 程文播 申請人:蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所