專利名稱：光纖探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光譜學(xué)上的光纖探測器。該探測器包括一根或多根光纖以及 光輸入/輸出耦合器，該光輸入/輸出耦合器分別用于將光耦合到光纖和將來自同一光纖 的光耦合輸出。光耦合器設(shè)在光纖或光纖束的一端，此后稱該端為近端。
背景技術(shù)：
用于光譜學(xué)的光纖探測器在該領(lǐng)域內(nèi)被廣泛公知。通常這樣的光纖探測器包 括第一光纖或第一光纖束以將光從探測器近端導(dǎo)向探測器遠(yuǎn)端，以及用于將光導(dǎo)向回探 測器近端的第二光纖或第二光纖束。光感測元件如衰減全反射感測元件或透射/反射 (Trans-Reflex)元件設(shè)在光纖探測器的遠(yuǎn)端。為了確定樣品的光譜特性，光感測元件通常 設(shè)為與樣品相互作用的方式，這樣進(jìn)入到光感測元件的光被樣品改變并將其反射回到光纖 束的光纖中，所以它最終從光纖或光纖束的近端發(fā)射出來，能夠通過分析檢測器元件如基 于衍射光柵的光譜計、傅里葉變換干涉儀或具有相關(guān)光電管的光譜過濾器，或檢測器的陣 列來分析它們。這種探測器的實例公開于US 5，754，722。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的光譜探測器，其具有高效率，小直徑及高度靈活 性。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有光輸入/輸出耦合器的雙向光導(dǎo)纖維光譜探測器達(dá) 到。該探測器包括單一光纖或光纖束，每個光纖具有近端、遠(yuǎn)端以及數(shù)值孔徑NA = sin θ。 該數(shù)值孔徑NA描述了光纖的近端能夠接收或發(fā)射光的角度范圍。該數(shù)值孔徑取決于纖維 芯的折射率η并且由NA = η * sin θ給定。θ為受光角被定義為光纖在其近端的接受錐 角的半角。光耦合器是一種輸入/輸出耦合器，它設(shè)在與近端相鄰或接近處，用于將光耦合 到所述近端并聚集來自光纖或光纖束的所述近端的光。雙向光導(dǎo)纖維光譜探測器還包括設(shè) 在與光纖探測器的所述遠(yuǎn)端相鄰或接近處的光感測元件。該光感測元件適于檢測待與所述 感測元件接觸或接近的樣品的光譜性質(zhì)。輸入/輸出耦合器用于將高階模式的光線耦合到光纖的近端并使低階模式的光 線傳給分析感測元件。光輸入/輸出耦合器包括輸入耦合裝置，它用于以介于θ和θ/χ 之間的入射角將光耦合到所述光纖或所述光纖束的所述近端，其中Χ在1到10之間的范圍 內(nèi)。該光輸入/輸出耦合器還包括輸出耦合裝置，它用于聚集來自光纖或光纖束的近端的 角度小于θ/χ的光。因此，該輸入/輸出光耦合器用于將較高階模式的光耦合到所述光纖 或光纖束并聚集來自所述光纖或所述光纖束的所述近端的相對低階模式的光。光纖或光纖束的每根光纖用做于轉(zhuǎn)換器，它將沿光纖傳播光的光模式從相對較高 階模式轉(zhuǎn)換為相對較低階模式。θΛ是輸入/輸出分離角。每根光纖能夠被看作是空間濾
4波器，當(dāng)光沿所述光纖傳播并從遠(yuǎn)端和所述光感測元件反射時，它使所述相對較高階模式 的光衰減至并至少部分地將其功率重定向至所述相對低階模式的光。換句話說，要求保護(hù)的發(fā)明利用了當(dāng)光沿光纖傳播時，光纖能夠集中較高階模式 的光并將較高階模式的光轉(zhuǎn)換為較低階模式的光的作用。這使得耦合入具有相對高能的較 高階模式的光以及重新獲得具有較低階光模式的高能量信號成為可能。利用空間濾波器的 特性使更多的光并且因此更高的光能輸入耦合到所述光纖成為可能同時受益于單一光纖 的優(yōu)點，它用于將光傳給光感測元件及此后反射回到探測器的近端?？偠灾辽?，不需 要如在通常的探測器中使用兩根光纖-一根光纖傳輸光而另一根聚集從感測元件返回的 光-就能夠改善信噪比。因此，排除了在混合光纖束中兩根或多根光纖的需要及使用大尺 寸光學(xué)元件(像昂貴的金剛石衰減全反射元件)的需要。結(jié)果基本上能夠減小探測器的直 徑及價格，同時探測器將會更加柔韌并且能夠用于微反應(yīng)器，用于人體內(nèi)鏡檢查術(shù)甚至血 管內(nèi)部。因此，改進(jìn)了探測器的信噪比中的效率同時基本上改進(jìn)了其它所有的探測器參數(shù)。由于僅使用單一光纖傳播光并聚集來自單通道光譜計的遠(yuǎn)端檢測器元件的光的 能力而產(chǎn)生了其它優(yōu)點。本發(fā)明也可應(yīng)用于多通道光譜計其中每個光纖如上所描述被使 用。在優(yōu)選的實施方式中，光纖光譜探測器包括單一光纖用于將耦合到所述單一光纖 的所述近端的光導(dǎo)向在所述單一光纖的遠(yuǎn)端的所述光感測元件并從所述光感測元件返回 到所述單一光纖的所述近端。單一光纖用作為將從較高階光模式轉(zhuǎn)換較低階光模式的傳播 光模式轉(zhuǎn)換器，因此通過光耦合器，將耦合入所述光纖的光從出自所述光纖的光中分離出 來。耦合到所述光纖中的光來自于光源。來自所述光纖的光已通過在光纖的遠(yuǎn)端的感測元 件。因此，光纖探測器的典型輸出耦合效率能夠超過在光纖近端使用分束器或Y-光纖分路 器時所能達(dá)到效率，其在最佳案例中提供不超過50%的最大效率(參閱DE 10034220A1的 圖5)。更加優(yōu)選地，光導(dǎo)光譜探測器包括兩根或多根光纖，其中一根光纖用于記錄參考 譜而另一根光纖用于信號譜登記以用來譜對比，兩根或多根光纖中的每一個也用于如上所 述的導(dǎo)向。在參考譜或背景譜可能變化時及需要對比信號譜和背景譜時優(yōu)選這種設(shè)置。至 少兩根光纖中的二者雙向運行，首先，雙通道光譜計排除了測量背景譜的需要，只要測量信 號譜——它經(jīng)常需要計算這些光譜比，然后，具有兩個或多個雙向光纖的雙(或多)通道光 譜計探測器使任何在相同的條件和相同時間測量背景譜和信號譜的過程的遙控的唯一可 能性成為可能，防止任何控制重要過程參數(shù)中的漂移和偽像。更加優(yōu)選地，光輸入/輸出耦合器包括光導(dǎo)向元件或光導(dǎo)引元件，它用于使來自 所述光纖的所述近端的光以介于0到θ/x間的角度直接傳向分析檢測器，并將來自光源的 光直接耦合到所述光纖，由此它以介于0到θ /χ的角度進(jìn)入到光纖的近端。輸入/輸出耦合器的一種優(yōu)選實施方式包括光導(dǎo)向元件，其用于使光纖的近端發(fā) 射的光直接傳給分析檢測元件，使光源發(fā)射出的光改變方向，以使它直射到光纖的所述近 端。換而言之，分析檢測器元件可設(shè)在與光纖在其近端成一直線處，光源設(shè)在偏離直射到光 纖近端處的光路，因此為了最后到達(dá)光纖近端它需要改變方向。光導(dǎo)向元件可包括一個反 射鏡或由反射鏡組成。這樣的設(shè)置使光纖近端發(fā)射的所有低階光模式能夠傳播到分析檢測 元件由此避免不必要的損失。因此盡可能多的被樣品改變的光被利用。另一方面，由于普通光源能夠容易地提供額外的光，可降低輸入耦合效率。此外，通過使用設(shè)計用于聚集來自 大尺寸光點的光的輸入耦合光纖束或光纖錐束，可提供用于聚集更多來自大尺寸光源的光 并將光輸入耦合到光纖的裝置，如在圖6和圖7的更加詳細(xì)地敘述的那樣。一個光導(dǎo)向元件或多個光導(dǎo)向元件或一個光導(dǎo)引元件或多個光導(dǎo)引元件優(yōu)選地 包括反射鏡、透鏡或光纖或它們的組合。在特別優(yōu)選的實施方式中，光輸入/輸出耦合器包括兩個或多個反射鏡?？蛇x地， 光導(dǎo)向的輸入/輸出耦合器包括一個或多個透鏡以及至少一個反射鏡。在其它的可選的實 施方式中，光導(dǎo)向的光輸入/輸出耦合器包括兩個或多個反射鏡以及一根或多根光纖。光輸入/輸出耦合器的其它優(yōu)選的實施方式公開于以下典型的實施方式中。


現(xiàn)基于圖中所描述的典型實施方式來描述本發(fā)明。圖中示出了圖1示出了本發(fā)明原理的圖解；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明使用反射鏡的光輸入/輸出耦合器的第一典型實施方式；圖3使用反射鏡的光輸入/輸出耦合器的另一種實施方式；圖4示出了使用反射鏡與透鏡結(jié)合的光輸入/輸出耦合器的實施方式；圖5示出了使用透鏡和反射鏡結(jié)合的另一種設(shè)置的光輸入/輸出耦合器；圖6a示出了使用反射鏡和光纖結(jié)合的光輸入/輸出耦合器；圖6b示出了使用光纖和反射鏡的光輸入/輸出耦合器的另一種實施方式；圖6c/6d示出了與圖6b相似的使用光纖的實施方式，該光纖的近端具有錐形覆 層；圖7a示出了使用透鏡和光纖結(jié)合的光輸入/輸出耦合器；而且圖7b示出了使用透鏡和光纖結(jié)合的光輸入/輸出耦合器的另一種實施方式。
具體實施例方式圖1說明了本發(fā)明的基本原理。光纖10具有受光角θ。由于全反射從而不能聚 集由θ定義的錐形區(qū)域外的任何光。根據(jù)本發(fā)明，光應(yīng)該以大于θ/2χ的角度耦合進(jìn)入光 纖10的近端12。光沿光纖10的長度方向傳播至其遠(yuǎn)端14。在該遠(yuǎn)端14處，設(shè)有光譜感 測元件16。該光譜感測元件16可以是晶體，它用于對進(jìn)入到晶體中的光線和對由晶體反射 回到光纖10的光線進(jìn)行衰減全反射。晶體中反射光的衰減取決于緊鄰于晶體的介質(zhì)。在已經(jīng)經(jīng)過光譜感測元件16之后，光沿光纖10傳回到其近端。光纖10包括周圍用覆層包圍的中心部分，覆層具有相對高的折射率。典型的中 心部分/覆層的直徑可能是，例如，600μπι(中心部分)及700 μ m(中心部分包括覆層)或 900/1000 μ m,數(shù)值孔徑(NA = nsin * θ，θ 受光角及η 折射率)可能是介于0. 22和0. 3 之間，但是不限于這些參數(shù)。光纖10作為空間濾波器或模轉(zhuǎn)換器將較高階光模式轉(zhuǎn)換為較低階光模式的作用 于沿光纖10傳播的光上。較低階光模式相應(yīng)于關(guān)于光纖10中心軸的較小傳播角。由于光 纖10的模式轉(zhuǎn)換作用，耦合進(jìn)入光纖10的具有相對高的傾角的光的大部分最終以相對小 的傾角從光纖10的近端12射出。
圖1中的簡圖a到f示出了光纖10內(nèi)的光傳播角的分布，以及，更特別地，示出了 在光纖的長度上-從其輸入端到具有反射感測元件的輸出端及返回到輸入端-光纖中的輻 射傳播的相應(yīng)強度曲線的變化。圖la)到If)中的分布曲線圖示出了在這種情況下的分布 曲線光纖10近端的輸入輻射曲線的是環(huán)形曲線(但是在光纖數(shù)值孔徑內(nèi))，而輸出輻射 被重分配成具有較小輸出角的主功率的曲線。圖la)是在其近端進(jìn)入到光纖10的光的傳播角的分布圖。圖lb)示出了從近端 傳到遠(yuǎn)端14距離遠(yuǎn)端14接近一半時，光傳播角的分布。圖Ic)是光在其遠(yuǎn)端14離開光纖 時，光傳播角的分布。圖Id)是光在已經(jīng)經(jīng)過光譜感測元件16后在其遠(yuǎn)端14再次進(jìn)入到 光纖10時，光傳播角的分布。圖Ie)示出了光從遠(yuǎn)端14傳回到近端12距離遠(yuǎn)端14接近 一半的位置時，光傳播角的分布。圖If)最后示出了光從近端12射出時，光傳播角的分布。 每個簡圖的中心相應(yīng)于關(guān)于光纖中心軸線為0的傳播角。從圖1中這是顯而易見的相對高能的光能夠以關(guān)于光纖中心軸的相對高的傾角 耦合進(jìn)入光纖10，同時還能夠?qū)⒋蟛糠值膹墓饫w10遠(yuǎn)端14出射的光聚集在相對小的傾角 內(nèi)。在與較高階光模式相應(yīng)的較高傾角下的耦合效率并不如在與較低階光模式相應(yīng)的較低 傾角下的耦合效率好，這不是嚴(yán)重的缺點，因為能夠容易地提供多余的進(jìn)入到光纖的光能 而不影響探測器的效率和信噪比。為了達(dá)到圖1說明的效果，光輸入/輸出耦合器設(shè)在光纖10的近端12(圖1中未 示出)。圖2到圖7中示出了該光輸入/輸出耦合器的多種實施方式。在圖2中，示出了由反射鏡組成的光輸入/輸出耦合器20。該輸入/輸出耦合器 20是建立在以下基礎(chǔ)上的輸入光束(平行)由離軸(off-axe)拋物柱面反射鏡22以相 對于光纖縱軸的一個角度聚焦至光纖近端并且通過離軸橢圓鏡24將出來的光束再聚焦到 檢測器。因此，第一拋物柱面反射鏡22將來自于光源(未示出)的光導(dǎo)向光纖10的近端 12所以光以介于θ和θ/χ之間的角度進(jìn)入光纖10。橢圓鏡24將來自于遠(yuǎn)端14的、角度 介于0到θ/χ之間的光導(dǎo)入光譜檢測元件26。光源(未示出)可能是具有或不具有傅里葉變換干涉儀的紅外線加熱的黑體(碳 硅棒)?；蛘撸庠纯梢允菬?，例如，鎢絲電燈泡、等離子體燈泡或是其它類型的燈。光源也 可以是激光，用于引起熒光或拉曼散射信號，輸入/輸出耦合器從光纖的近端收集該信號 用于光譜分析。光源的其它可能的實施方式是可調(diào)諧激光器或發(fā)光二極管(LED)。光譜檢測元件可能是高溫檢測器(pyrodetector =PDA)的陣列、光電二極管、電荷 耦合器件(CCD)或類似元件。光譜檢測元件可設(shè)有衍射光柵。此外，光譜檢測元件可能是 傅里葉變換干涉儀的一部分。在圖3中示出了一種由反射鏡組成的光輸入/輸出耦合器20’的不同實施方式， 其特征在于具有用于提供平行進(jìn)入光束的軸錐體30，用于將該光束聚焦到光纖近端上的球 面環(huán)狀反射鏡32以及用于將射出的光束再聚焦到檢測器上的離軸橢圓鏡34。因此，根據(jù) 圖3所示的光輸入/輸出耦合器20’包括設(shè)在光纖10的近端12周圍的軸錐體反射鏡30， 該反射鏡用于將來自光源(未示出)的光反射到第一球面環(huán)狀反射鏡32，第一球面環(huán)狀反 射鏡32又將來自光源的光反射到光纖10的近端。該球面環(huán)狀反射鏡32具有中心開口，以 使來自光纖10的近端12的光能夠傳給離軸橢圓鏡34，橢圓鏡34將來自光纖10的近端12
7的光導(dǎo)向光譜感測元件26’。該球面環(huán)狀反射鏡32的中心開口的直徑等于由角度θ/χ定 義的圓錐體的寬度。該球面環(huán)狀反射鏡32的總直徑(外徑)相應(yīng)于由θ定義的圓錐體的 外徑。圖4示出了與圖3所示設(shè)計相似的光輸入/輸出耦合器20”，其輸入耦合光路與圖 3相同，但是使用再聚焦透鏡而不是離軸橢圓鏡。輸入耦合光路包括設(shè)在光纖10的近端12 周圍的軸錐體反射鏡30，它使將被耦合到光纖的光反射到球面環(huán)狀反射鏡32，球面環(huán)狀反 射鏡32將光再定向到光纖10的近端12。來自光纖10的近端12的光，然而，由透鏡34收 集，透鏡34優(yōu)選地設(shè)在球面環(huán)狀反射鏡32的中心開口處。透鏡34將來自光纖10的近端 12的光聚焦到光譜檢測元件26。圖5示出了與圖4所示的光輸入/輸出耦合器20”在輸出耦合光路部分相似的光 輸入/輸出耦合器20”’，它的輸出耦合光路包括聚光透鏡36，它將來自光纖10的近端12的 光聚焦到光譜檢測元件26上。在輸入耦合光路中，軸錐體反射鏡由發(fā)散透鏡38替代。該 發(fā)散透鏡38將光源發(fā)射出的平行光導(dǎo)向聚光透鏡36周圍的球面環(huán)狀反射鏡32。軸錐體反射鏡可以用于代替發(fā)散透鏡38。如圖6a)到圖6d)示出了輔助光纖40如何既能用于將光傳播到光纖10的近端 12(圖6a)也能用于將來自光纖10的近端12的光導(dǎo)向光譜感測元件26。橢圓鏡42、44、46 幫助改變方向及聚光。根據(jù)圖6a)，設(shè)置有兩個離軸反射鏡和附加光纖，附加光纖具有平的光纖端或其遠(yuǎn) 端形成為微型透鏡。圖6b)所示的實施方式與圖6d)的實施方式相似，但是具有單一離軸反射鏡以及 用于輸出光纖的孔；圖6c)所示的實施方式與圖6b)的實施方式相似，但是使用由光纖覆層材料制成 的錐形接續(xù)器以增加耦合到光纖中心的光能，同時輸出輻射由安裝在離軸反射鏡的中心孔 的透鏡再聚焦。圖6d)所示的實施方式與圖6b)和圖6c)的實施方式相似，但是具有單一光纖以 及錐形接續(xù)器，它被用于從紅外光源和/或光源之后或檢測器之前的傅里葉變換干涉儀聚 集并發(fā)射最大功率到光纖探測器。圖7a和圖7b示出了其它可替換的實施方式，其中將入射到光纖10的近端12的 光由多條輔助光纖40’導(dǎo)向并從多個方向入射到光纖10的近端12。該輔助光纖40’可以 是4個截面為Ixlmm的方形多晶紅外線光纖。根據(jù)圖7a)聚光透鏡48用于將要傳播到光纖10的近端12的光聚焦到所述近端 12。根據(jù)圖7b)，輔助光纖40’的每個遠(yuǎn)端形成為微型透鏡因此消除了如圖7a)所示的實施 方式使用4個再聚焦透鏡的需要。在圖7a)和7b)中聚光透鏡50設(shè)在輸出耦合光路中，與圖4和圖5中的實施方式 相似，將來自光纖10的近端12的光聚焦到光譜檢測元件26。圖2到圖7是由反射鏡、透鏡和/或光纖組成的光輸入/輸出耦合器的實例。本 領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地從中得到其它設(shè)置以達(dá)到相似的效果。
權(quán)利要求
一種雙向光纖光譜探測器包括單一光纖或光纖束，每根光纖具有近端和遠(yuǎn)端并具有數(shù)值孔徑NA＝n＊sinθ，其中θ是受光角，它是光纖在其近端的接收光錐區(qū)的半角；設(shè)在緊鄰或接近所述近端的光輸入/輸出耦合器，用于將光耦合進(jìn)入所述光纖或光纖束的所述近端并用于聚集出自所述近端的光，以及設(shè)在緊鄰或接近所述遠(yuǎn)端的光感測元件，適于檢測與所述感測元件接觸或接近的樣品的光譜性質(zhì)；其特征在于所述輸入/輸出耦合器具有輸入耦合裝置，它用于以介于θ和θ/x之間的入射角將光耦合到所述光纖或光纖束的所述近端，其中x在1到10的范圍內(nèi)，以及輸出耦合裝置，它用于聚集來自所述光纖的所述近端的、角度小于θ/x的光，因此使光輸入/輸出耦合器將較高階模式的光耦合到所述光纖或光纖束并聚集返回的來自所述光纖或光纖束的所述近端的相對較低階模式的光，其中所述光纖適于作為將傳播光的模式從相對較高階的光模式轉(zhuǎn)換為相對較低階的光模式的轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光譜探測器，包括單一光纖，它用于將耦合到所述單一 光纖的所述近端的光導(dǎo)向位于所述單一光纖的所述遠(yuǎn)端的所述光感測元件并將光從位于 所述單一光纖的所述遠(yuǎn)端的所述光感測元件導(dǎo)回到所述單一光纖的所述近端，所述單一光 纖用作為將傳播光模式從較高階光模式轉(zhuǎn)換為較低階光模式的轉(zhuǎn)換器，因此與光輸入/輸 出耦合器一起，將來自光源的耦合到所述光纖的光從通過相同光纖從感測元件返回的發(fā)射 光中分離，并且所述發(fā)射光被所述光輸入/輸出耦合器導(dǎo)弓I到檢測器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的光纖光譜探測器，包括兩根或多根光纖，其中一根光纖 用于記錄的參考譜而另一根光纖用于信號譜登記以用于譜對比，其中每根光纖都是雙向運 行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光譜探測器，其中所述光輸入/輸出耦合器包括光導(dǎo)向 件，它用于使來自所述光纖的所述近端的光以0到θ /χ范圍內(nèi)的角度傳給分析檢測元件并 將來自光源的光以θ到θ/χ范圍內(nèi)的角度導(dǎo)向所述光纖的所述近端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光導(dǎo)向的光輸入/輸出耦合器包 括兩個或多個反射鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光導(dǎo)向的光輸入/輸出耦合器包 括一個或多個反射鏡以及一個或多個透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光導(dǎo)向的光輸入/輸出耦合器包 括兩個或多個反射鏡以及一根或多根光纖。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光導(dǎo)向的光輸入/輸出耦合器包 括一個或若干組成光束的光纖以聚集更多來自光源的光并將其傳給光纖探測器近端，并具 有再聚焦透鏡、反射鏡或為此目的在端部形成微型透鏡的光纖。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光導(dǎo)向的光輸入/輸出耦合器包 括一個或多個錐形接續(xù)器或棱鏡，其構(gòu)型為最有效地聚集來自光源的光，并由光纖探測器 覆層的材料制成并光學(xué)地連接于所述光纖探測器覆層，并包括再聚焦透鏡或反射鏡或光纖本身，其可直接結(jié)束于檢測器以將從遠(yuǎn)端感測元件返回和從探測器近端出來的光聚焦到所 述檢測元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光譜探測器，其中在光纖遠(yuǎn)端的所述光感測元件是衰 減全反射感測元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光譜探測器，其中所述光感測元件是包括反射鏡元件 的液體雙通道透射單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光纖光譜探測器，其中所述光感測元件是具有準(zhǔn)直透鏡和 反射鏡(透射_反射)的氣體雙通道透射單元感測元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光纖光譜探測器，其中所述光感測元件是具有準(zhǔn)直透鏡和 反射鏡(透射_反射)組的氣體多通道透射單元感測元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光源是紅外線加熱黑體(碳硅棒)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光纖光譜探測器，其中所述光源包括傅里葉變換干涉儀或是其一部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光源是燈。
17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光源是用于引起熒光或拉曼散 射信號的激光，所述信號可由光纖近端的輸入/輸出耦合器收集以用于光譜分析。
18.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光源包括可調(diào)諧激光器。
19.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光源包括至少一個發(fā)光二極管。
20.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光譜檢測元件包括單或雙高溫 檢測器、光電二極管或類似元件。
21.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中所述光譜檢測器元件包括高溫檢測 器陣列、多個光電二極管、電荷耦合器件或類似元件。
22.根據(jù)權(quán)利要求20和21所述的光纖光譜探測器，其中光譜檢測元件包括衍射光柵。
23.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光譜探測器，其中光譜檢測元件是傅里葉變換干涉儀 的一部分。全文摘要
一種雙向光纖光譜探測器，包括光纖，每個具有近端、遠(yuǎn)端、數(shù)值孔徑，用于將光耦合到所述光纖的所述近端并聚集來自所述近端的光，以及設(shè)在所述遠(yuǎn)端附近的光感測元件。輸入/輸出耦合器具有輸入耦合裝置和輸出耦合裝置，輸入耦合裝置將光耦合到所述光纖的所述近端，輸出耦合裝置以一定角度聚集來自所述光纖的所述近端的光，以使光輸入/輸出耦合器將較高階模式的光耦合到所述光纖并聚集返回的較低階模式的來自所述光纖的所述近端的光，其中所述光纖被用作為將傳播中的光的模式從所述較高階光模式轉(zhuǎn)換為所述較低階光模式的轉(zhuǎn)換器。
文檔編號G01J3/28GK101900604SQ201010124819
公開日2010年12月1日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日
發(fā)明者維亞切斯拉夫·阿爾秋申科 申請人:維亞切斯拉夫·阿爾秋申科