反射式滤光模块及其滤光方法技术

本发明专利技术提供一种反射式滤光模块及其滤光方法，其中的滤光模块包括：至少两片滤光片，混合光束中待出射光的波长位于每片滤光片的反射波段内，使待出射光在滤光片之间进行至少两次反射，混合光束中待滤除光的波长位于每片滤光片的透射波段内，使待滤除光在滤光片之间进行至少两次透射；混合光束第一次反射后形成第一反射光束，最后一次反射后形成与第一反射光束不重合的出射光束。本发明专利技术能够在使用长波通滤光片时能够实现短波通滤光片的效果，在使用短波通滤光片时能够实现长波通滤光片的效果。待出射光以极高的反射率从反射式滤光模块出射，不会受到滤光片自身透过率波动的影响，减小光谱信号的噪音，提高光谱信号的信噪比。

【技术实现步骤摘要】
反射式滤光模块及其滤光方法
本专利技术涉及滤光器件
，特别涉及一种反射式滤光模块及其滤光方法。
技术介绍
在光谱应用中，为探测到有用的信号，需要使用特定的滤光片将不需要的光滤除。在目前的应用中，通常是将待滤除的光通过高OD(OpticalDensity，光密度)值的滤光片反射掉，使待出射光透过滤光片，最终被探测器采集。目前，无论短波通滤光片还是长波通滤光片，在反射波段均可实现高OD值，但在透光波段其透过率不是定值。如图1a和图1b所示，虚线为短波通滤光片的透过率曲线，实线为长波通滤光片的透过率曲线，无论是短波通滤光片还是长波通滤光片，透光波段的透过率会随着波长的变化而上下波动。因此在目前的应用中，虽然可以将待滤除的光以较高的OD值滤除，但所采集的信号总会受到滤光片自身透过率波动的影响，光谱信号中会出现噪声毛刺，影响光谱信号的信噪比，当待出射光很弱时这种现象会掩盖光谱中有用的信息。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的缺陷，提出一种反射式滤光模块及其滤光方法，反射式滤光模块由至少两片滤光片构成，使待滤除光的波长位于滤光片的透射波段内，使待出射光的波长位于滤光片的反射波段内，通过在滤光片之间的多次反射与透射，达到滤除待滤除光，保留待出射光的目的。本专利技术提供的反射式滤光模块，包括：至少两片间隔布置的滤光片，混合光束中待出射光的波长位于每片滤光片的反射波段内，使待出射光在滤光片之间进行至少两次反射，混合光束中待滤除光的波长位于每片滤光片的透射波段内，使待滤除光在滤光片之间进行至少两次透射；混合光束第一次反射后形成第一反射光束，最后一次反射后形成与第一反射光束不重合的出射光束。优选地，滤光片分成两排布置，每排至少一片滤光片。优选地，两排的滤光片数量为相同的奇数或相同的偶数，任意两个滤光片的法线与混合光束所成的预设夹角相等或不等。优选地，两排的滤光片数量为不同的奇数或不同的偶数，任意两个滤光片的法线与混合光束所成的预设夹角相等或不等。优选地，一排的滤光片数量为奇数，另一排的滤光片数量为偶数，任意两个滤光片的法线与混合光束所成的预设夹角相等或不等。优选地，滤光片的数量为至少三片时，滤光片之间的延长线连成的水平面投影为多边形。优选地，滤光片的反射面为平面、凹抛物面或凹球面。本专利技术提供的反射式滤光模块的滤光方法，包括如下步骤：S1、间隔布置有至少两片滤光片；S2、将混合光束入射到滤光片之间，使混合光束中的待出射光与待滤除光在滤光片之间进行至少两次反射和透射；其中，待滤除光的波长位于每片滤光片的透射波段内，待出射光的波长位于每片滤光片的反射波段内；以及，混合光束第一次反射后形成第一反射光束，最后一次反射后形成出射光束，保证出射光束与第一反射光束不重合。优选地，通过改变每片滤光片与混合光束之间的预设夹角，增加或减少待滤除光的透射次数与待出射光的反射次数。优选地，通过改变两个滤光片的相对距离，增加或减少待滤除光的透射次数与待出射光的反射次数。与现有技术相比，本专利技术能够取得如下技术效果：1、通过滤光片对待滤除光进行透射及对待出射光进行反射，在使用长波通滤光片时能够实现短波通滤光片的效果，在使用短波通滤光片时能够实现长波通滤光片的效果。2、待出射光以极高的反射率从反射式滤光模块出射，不会受到滤光片自身透过率波动的影响，减小光谱信号的噪音，提高光谱信号的信噪比。3、通过改变滤光片的数量、调整滤光片的倾斜角度或相对距离，可以改变光束的反射次数，从而改变待滤除光的OD值，使待出射光的信噪比更高。附图说明图1a和图1b是传统的短波通滤光片与长波通滤光片的透过率曲线示意图；图2a和图2b是本专利技术提供的反射式滤光模块的透过率曲线与传统滤光片的透过率曲线的对比示意图；图3是本专利技术实施例1提供的反射式滤光模块的结构示意图；图4a和图4b是本专利技术实施例1改变滤光片的倾斜角度前、后的对比示意图；图5a和图5b是本专利技术实施例1改变滤光片的相对距离的对比示意图；图6是本专利技术实施例2提供的反射式滤光模块的结构示意图；图7是本专利技术实施例3提供的反射式滤光模块的结构示意图；图8是本专利技术实施例4提供的反射式滤光模块的结构示意图；图9是本专利技术实施例5提供的反射式滤光模块的结构示意图；图10是本专利技术实施例6提供的反射式滤光模块的结构示意图；图11是本专利技术实施例7提供的反射式滤光模块的结构示意图；图12是本专利技术实施例8提供的反射式滤光模块的结构示意图；图13a-图13d是本专利技术提供的反射式滤光模块在拉曼光谱中应用的效果示意图。其中的附图标记包括：第一滤光片1、第二滤光片2、第三滤光片3、第四滤光片4。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。本专利技术提供一种反射式滤光模块及其滤光方法，用于滤除混合光束中的待滤除光，保留混合光束中的待出射光，使待出射光从反射式滤光模块出射，进行后续处理。需要说明的是，混合光束是待出射光与待滤除光的总称，待滤除光是指需要滤除的光束，而待出射光为需要留下的光束，混合光束实际为待滤除光与待出射光混合在一起形成的光束。反射式滤光模块由至少两片间隔布置的滤光片组成，混合光束中待出射光的波长位于每片滤光片的反射波段内，使待出射光在滤光片之间进行至少两次反射，混合光束中待滤除光的波长位于每片滤光片的透射波段内，使待滤除光在滤光片之间进行至少两次透射。混合光束第一次反射后形成第一反射光束，最后一次反射后形成与第一反射光束不重合的出射光束。保证出射光束与第一反射光束不重合的目的在于使待出射光能够以偏离于第一次入射到滤光片之间的角度从滤光片出射。对滤光片的摆放要求为：滤光片分成两排布置，每排至少一片滤光片。由此，滤光片的位置分布如下述几种情况：㈠两排的滤光片数量相同。两排的滤光片数量可以为相同的奇数或相同的偶数。例如：两排分别为三个滤光片或四个滤光片。㈡两排的滤光片数量不同。对两排的滤光片数量不同的情况又可以细分为如下两种情况：①两排的滤光片数量为不同的奇数或不同的偶数。例如：一排为3个滤光片，另一排为5个滤光片。又如：一排为2个滤光片，另一排为4个滤光片。②一排的滤光片数量为奇数，另一排的滤光片数量为偶数。再如：一排为2个滤光片，另一排为5个滤光片。上述几种情况为滤光片以两排的形式排布，本专利技术中对应于三片及三片以上滤光片的情况，还可以按其他的方式进行排布。具体为多个滤光片按照类似于水平面投影为多边形的形式进行排布，滤光片之间的延长线连成的图形的水平面投影为多边形。根据多边形的边数确定滤光片的数量。例如：连成三角形的是三片滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反射式滤光模块，其特征在于，包括：至少两片间隔布置的滤光片，所述混合光束中待出射光的波长位于每片滤光片的反射波段内，使所述待出射光在滤光片之间进行至少两次反射，所述混合光束中待滤除光的波长位于每片滤光片的透射波段内，使所述待滤除光在所述滤光片之间进行至少两次透射；所述混合光束第一次反射后形成第一反射光束，最后一次反射后形成与所述第一反射光束不重合的出射光束。/n

【技术特征摘要】
1.一种反射式滤光模块，其特征在于，包括：至少两片间隔布置的滤光片，所述混合光束中待出射光的波长位于每片滤光片的反射波段内，使所述待出射光在滤光片之间进行至少两次反射，所述混合光束中待滤除光的波长位于每片滤光片的透射波段内，使所述待滤除光在所述滤光片之间进行至少两次透射；所述混合光束第一次反射后形成第一反射光束，最后一次反射后形成与所述第一反射光束不重合的出射光束。


2.如权利要求1所述的反射式滤光模块，其特征在于，所述滤光片分成两排布置，每排至少一片滤光片。


3.如权利要求2所述的反射式滤光模块，其特征在于，两排的滤光片数量为相同的奇数或相同的偶数，任意两个滤光片的法线与混合光束所成的预设夹角相等或不等。


4.如权利要求2所述的反射式滤光模块，其特征在于，两排的滤光片数量为不同的奇数或不同的偶数，任意两个滤光片的法线与混合光束所成的预设夹角相等或不等。


5.如权利要求4所述的反射式滤光模块，其特征在于，一排的滤光片数量为奇数，另一排的滤光片数量为偶数，任意两个滤光片的法线与混合光束所成的预设夹角相等或不等。


6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴青宜，李备，肖东洋，徐立伟，梁鹏，
申请(专利权)人：长春长光辰英生物科学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22