CN116165178A - 光电感测装置、光电感测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光电感测装置、光电感测系统及其方法，其中，光电感测装置包括用以导入待测光的扩散膜，具有多个滤波涂层以自该待测光滤出检测光束的滤波元件，以及用以感测该检测光束的感测电路，该光电感测装置能提供双波段感测功能；另外，本发明的光电感测系统及其运作方法，包括由次耦光元件将多个入射光耦合成第一耦合光后，由主耦光元件将该第一耦合光耦合成第二耦合光，以供掺铒光纤使通过的部分该第二耦合光形成荧光，再分别将第一光电感测装置以及第二光电感测装置设于该次耦光元件以及该掺铒光纤上，以分别监测蓝光激光以及荧光的状态，以提供即时监测的效果。

Description

光电感测装置、光电感测系统及其方法

技术领域

本发明涉及光电感测的技术，尤其是涉及一种能感测双波段的光束的光电感测装置、光电感测系统及其方法。

背景技术

随着5G、电动车等议题的兴起，金属材料(例如铜)的加工的精度以及使用金属薄片散热的需求必将提升，导致金属加工设备的加工品质及效率变得十分重要。现今多以激光加工设备作为主要的加工工具，传统的激光加工设备利用1064纳米(nm)波段的激光光源，但随着科技的进步，近来已发展出利用450nm波段的蓝光激光取代1064nm波段的传统激光光源，由于450nm波段的蓝光激光相较于传统的1064nm激光光源，对金属加工有着更良好的吸收率(3～12倍)，是以，蓝光激光能提供更加有效的加工品质及效率。

一般激光加工设备的激光光源需设置由多个激光二极管所形成的激光二极管阵列，通过多个前端耦光器将所对应的各激光二极管的激光光耦合，再利用功率耦光器汇集各前端耦光器所耦合的激光以形成高功率的激光，之后，再通过光纤传送至后端的激光输出头进行激光光输出。然而，由于激光光纤通常使用多个激光二极管且经多次耦合，因而当遇到激光光输出功率下降而需进行检查时，通常需要将各激光二极管与前端耦光器、前端耦光器与功率耦光器以及功率耦光器与激光输出头之间的光纤一一截断后，再接上光检测器，方能检测出造成功率下降的问题点以进行故障排除，易言之，以14个激光二极管为例，如欲检查各激光二极管的功率，于激光二极管与前端耦光器之间，至少需先进行28次光纤截断与熔接，如各激光二极管无异状，还须依次检查前端耦光器与功率耦光器以及功率耦光器与激光输出头之间的功率情况，才能找出最终的问题征结点，不仅成本高且费时。另外，由于目前蓝光激光价格昂贵且现有用以检测激光光功率的光感测器(Photo Detector，PD)也要价不菲，导致蓝光激光加工设备的使用及维护成本高居不下。

有鉴于此，如何提供一种即时、有效且成本低廉的保护蓝光激光系统的监测设备，借以有效率地进行蓝光激光系统的内检与回馈，将成为下世代蓝光激光加工需思考的问题，也为目前本技术领域人员急欲追求的目标。

发明内容

为解决上述现有技术的问题，本发明公开一种光电感测装置、光电感测系统及其方法，以提供即时监测的效果。

本发明的光电感测装置，包括：扩散膜，其用以将导入的待测光均匀化；滤波元件，其设于该扩散膜上且包含光学基板以及形成于该光学基板表面上的多个滤波涂层，用以于该待测光通过时滤出检测光束；以及感测电路，其设于该滤波元件上，用以将所接收该检测光束转换成感测信号。

本发明还公开一种光电感测系统，包括：至少一次耦光元件，其用以接收多个入射光，以耦合成至少一第一耦合光；主耦光元件，其一端连接该至少一次耦光元件且接收该第一耦合光，以耦合成第二耦合光；掺铒光纤，其连接该主耦光元件的另一端，以供该第二耦合光通过而使部分该第二耦合光形成荧光；至少一第一光电感测装置，其对应设置于该至少一次耦光元件处，用以检测该第一耦合光以产生第一感测信号；以及第二光电感测装置，其设置于该掺铒光纤处，用以检测该荧光以产生第二感测信号，其中，该第一感测信号以及该第二感测信号分别用于判断该第一耦合光以及该第二耦合光的状态。

本发明还公开一种光电感测方法，包括：设置至少一次耦光元件，以接收多个入射光并耦合成至少一第一耦合光；设置连接该至少一次耦光元件的主耦光元件，以接收并耦合该第一耦合光而形成第二耦合光；设置连接该主耦光元件以供该第二耦合光通过的掺铒光纤，以使部分该第二耦合光形成荧光；在该至少一次耦光元件处设置至少一第一光电感测装置，以检测该第一耦合光而产生第一感测信号；在该掺铒光纤处设置第二光电感测装置，用以检测该荧光以产生第二感测信号；以及通过该第一感测信号以及该第二感测信号，判断该第一耦合光以及该第二耦合光的状态。

由上可知，本发明的光电感测装置利用扩散膜以及具有多个滤波涂层的滤波元件自待测光中滤出450nm以及530nm的检测光束，再以感测电路对该检测光束进行感测，以达到双波段感测的效果；再者，本发明的光电感测系统及其方法通过于次耦光元件以及掺铒光纤处分别设置第一光电感测元件以及第二光电感测元件，以分别进行450nm以及530nm的双波段检测，借以提供即时监控的目的，更提供除错的方法，使维修人员可快速找出产生问题之处，以尽速达到问题排除的效果。

附图说明

图1为本发明的光电感测装置的立体结构分解图；

图2为本发明的光电感测装置的侧视图；

图3为本发明的光电感测系统的架构图；

图4为本发明的光电感测方法的步骤图；

图5为本发明的光电感测方法的除错流程图；

图6为本发明的光电感测方法的检测流程图。

符号说明

1:光电感测装置

11:扩散膜

12:滤波元件

121:滤波涂层

122:光学基板

13:感测电路

3:光电感测系统

31:次耦光元件

311:检测部

32:主耦光元件

33:掺铒光纤

34:第一光电感测装置

35:第二光电感测装置

36:激光光源

501～506:流程

601～608:流程

S401～S406:步骤。

具体实施方式

以下借由特定的具体实施形态说明本发明的技术内容，本领域普通技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点与功效。然而本发明也可借由其他不同的具体实施形态加以施行或应用。

图1为本发明的光电感测装置的立体结构分解图，图2为本发明的光电感测装置的侧视图，请一并参考。如图所示，本发明的光电感测装置1包括扩散膜11、滤波元件12以及感测电路13，其中，通过扩散膜11将用以检测的光束导入，经滤波元件12将所欲检测的波段的光束滤出，之后由感测电路13进行光感测以产生感测结果，据以判断所检测的光束的状态，进而作为激光系统是否调整的依据。关于本发明的光电感测装置1的结构，详述如下。

扩散膜11用以将导入的待测光均匀化，具体而言，该待测光可为一波段范围的光束，例如该波段范围内包括波长为450nm的蓝光及/或波长为530nm的绿光，另外，待测光也可为特定波长的光束，例如450nm的蓝光或530nm的绿光。

滤波元件12设置于该扩散膜11上，以将来自扩散膜11的待测光进行滤波，进言之，滤波元件12包括用以对待测光进行滤波的多个滤波涂层121以及供该多个滤波涂层121形成于表面上的光学基板122，滤波元件12于接收该待测光时，借多个滤波涂层121滤出检测光束，其中，多个滤波涂层121的各层具有不同的折射率，借由不同折射率的滤波涂层叠合，以自待测光中滤出用于检验的检测光束，例如波长为450nm的检测光束(即蓝光)以及波长为530nm的检测光束(即荧光或绿光)

具体而言，滤波元件12的多个滤波涂层121可为含卤素的化合物层、16族(ⅥA族)化合物层、15族(VA族)化合物层、5族(VB族)化合物层或前述的二层、三层或四层的组合，其中，含卤素的化合物可为氟化合物，16族化合物可为硫化合物，15族化合物可为氮化合物，5族化合物可为铌化合物；举例而言，若本发明使用于蓝光加工技术上而需进行450nm以及530nm的光束检测时，则可将本发明的滤波涂层121设计为三层，例如使用氟化合物层、硫化合物层以及氮化合物层的组合，形成可同时监测双波段(即450nm以及530nm)的光束的涂层结构，或是若欲针对其他波段的光束进行检测时，则可使滤波涂层121依需求设计成其他组合形式，例如四层滤波涂层121可使用氟化合物层、硫化合物层、氮化合物层以及铌化合物层所构成的组合结构，也就是本发明的滤波元件12可依据所欲检测的光束的特征(例如波长的波段)进行滤波涂层121的材料折射率的选择及调整，因此，本发明的滤波元件12的滤波涂层121不以前述的形式为限。

另外，光学基板122具体可为光学扩散基板，为由塑料材质所制成的塑料基板，也就是，本发明的滤波元件12可通过光学基板122与该多个滤波涂层121的组合，过滤通过滤波元件12的光束，另外，光学基板122也可供扩散膜11形成于相对多个滤波涂层121的另一表面上，以支承扩散膜11以及多个滤波涂层121。据此，由于本发明利用塑料所制成的光学扩散基板，因而可减少制造的成本。

感测电路13用以感测所接收的光束，以将所感测到的光束转换为电子信号(例如电压信号)。具体而言，感测电路13设置于滤波元件12上，其可接触贴附于滤波元件12的滤波涂层121上，以直接自滤波元件12接收经滤波元件12所滤出的检测光束，经感测电路13的光电转换功能而将检测光束对应转换成感测信号。

将本发明实际应用于蓝光激光的加工设备上，蓝光激光的加工设备中具有用以汇集多个入射光的多个耦光元件，另外，还设置用以与蓝光激光作用以产生荧光的掺铒光纤，其中，掺铒光纤能吸收蓝光激光的部分能阶，借由该激光的变频现象而产生荧光。将本发明的光电感测装置1以扩散膜11的一侧覆盖于耦光元件或掺铒光纤上，使扩散膜11自耦光元件或掺铒光纤导入并均匀化待测光，即蓝光激光的光束或荧光，经滤波元件12的光学基板122以及多个滤波涂层121自蓝光激光的光束滤出第一检测光束或自荧光滤出第二检测光束，即可利用设于滤波元件12上的感测电路13将第一检测光束或第二检测光束分别转换成第一感测信号或第二感测信号，进而依据第一感测信号或第二感测信号(例如光功率的大小)推得蓝光激光的加工设备所对应的蓝光激光的状态，如此，能即时发现蓝光激光的加工设备中发生的故障或其他影响蓝光激光的加工设备的加工效果的问题，以供维修人员能依据光电感测装置1所提供的感测结果，快速找出问题处，并进行故障或问题排除。有关详细的除错以及检测流程，于后面将再详细说明。

图3为本发明的光电感测系统的架构图。如图所示，本发明的光电感测系统3包括次耦光元件31、主耦光元件32、掺铒光纤33、第一光电感测装置34以及第二光电感测装置35，其中，次耦光元件31将多个入射光进行耦合，以形成第一耦合光，第一耦合光经主耦光元件32汇集并耦合而形成第二耦合光，掺铒光纤33则供第二耦合光通过并传送至输出端(例如激光加工输出头)，其中，在第二耦合光通过掺铒光纤33时，掺铒光纤33吸收第二耦合光部分能阶，而使部分第二耦合光形成发散的荧光，本发明利用至少一第一光电感测装置34及第二光电感测装置35分别感测第一耦合光及荧光，并据之判断和推知各第一耦合光以及第二耦合光的状态。关于本发明的光电感测系统3的系统架构，详述如下。

次耦光元件31用以接收多个入射光，以耦合成第一耦合光。详言之，次耦光元件31具有一检测部311，具体而言，该检测部311可为形成于次耦光元件31的一表面上的检测孔或具透光性的检测面，以供第一光电感测装置34通过检测部311对第一耦合光进行检测。

在一实施例中，由多个激光光源36所产生的多道激光的光束形成多个入射光，其中，本发明通过多个激光二极管作为激光光源，进而形成激光光源阵列，以提供多个入射光。具体而言，本发明的激光光源可为蓝光激光二极管，能产生蓝光激光作为入射光，因而次耦光元件31所耦合的第一耦合光包括430nm的蓝光光束，后续，本发明的光电感测系统3将以应用于蓝光激光系统为例来进行说明。

在本实施例中，以具有十四个蓝光激光二极管所形成的蓝光激光的激光光源阵列为例，其中，次耦光元件31可为N×1的耦光元件，如图所示，本发明的次耦光元件31采用2×1的耦光元件，例如本实施例中能设置七个次耦光元件31，而每一个次耦光元件31自激光光源阵列其中的两个激光二极管接收激光光束作为入射光，因而次耦光元件31接收二入射光并耦合成第一耦合光，因此，多个次耦光元件31将形成多个第一耦合光，再通过光纤传送至主耦光元件32。

主耦光元件32经光纤与多个次耦光元件31连接，并自各次耦光元件31接收多个第一耦合光，主耦光元件32将该多个第一耦合光耦合成第二耦合光。承上所述，在本实施例中，主耦光元件32为7×1的耦光元件，以连接各次耦光元件31，进而将所接收的多个第一耦合光耦合成具有高功率的第二耦合光，接着，通过光纤向输出端的方向传送高功率的第二耦合光。

掺铒光纤33通过光纤连接主耦光元件32，以供第二耦合光通过，具体而言，掺铒光纤33熔接于主耦光元件32与输出端之间的光纤上，能接收来自主耦光元件32的第二耦合光并将第二耦合光传送至输出端，提供输出端进行激光加工，其中，掺铒光纤33为掺杂特殊离子的增益光纤，在第二耦合光经过时，能吸收蓝光激光的部分能阶，进而使部分第二耦合光作用而产生530nm的荧光且向掺铒光纤33外部发散，也就是，本发明利用掺铒光纤33将少部份的第二耦合光形成功率较低的荧光，达到令少许第二耦合光进行衰减但不影响激光加工输出端所输出的第二耦合光的功率的效果。

各第一光电感测装置34设置于各次耦光元件31处，用于对该检测部311检测至少一第一耦合光，以产生至少一第一感测信号。承前所述，在各次耦光元件31的检测部311处设置有第一光电感测装置34，各第一光电感测装置34通过检测部311检测所对应的次耦光元件31中第一耦合光的功率状态，也就是，在本实施例中，可利用七个第一光电感测装置34设置于各次耦光元件31上，以对所对应的次耦光元件31进行第一耦合光的检测。

在一具体实施例中，本发明的第一光电感测装置34包括用以使第一耦合光均匀化的扩散膜，具有多个滤波涂层以自第一耦合光滤出第一检测光束的滤波元件，以及用以将第一检测光束转换成第一感测信号的感测电路。详言之，本发明的第一光电感测装置34能自第一耦合光中滤出波长为450nm的第一检测光束，且依据第一检测光束而产生第一感测信号，以可据之即时检查第一耦合光的状态，也就是，本发明能应用于蓝光激光的加工设备上，以检测蓝光激光的加工设备的状态。

第二光电感测装置35以覆盖掺铒光纤33的方式而设于掺铒光纤33外侧，用以检测掺铒光纤33所发散的荧光，据以产生第二感测信号。

在一具体实施例中，本发明的第二光电感测装置35包括用以使荧光均匀化的扩散膜，具有多个滤波涂层以自荧光滤出第二检测光束的滤波元件，以及用以将第二检测光束转换成第二感测信号的感测电路。详言之，本发明的第二光电感测装置35能自荧光中滤出波长为530nm的第二检测光束，且依据该第二检测光束而产生该第二感测信号，是以，本发明基于掺铒光纤33产生荧光且荧光的功率与第二检测光束的功率呈线性关系，进而由第二光电感测装置35直接检测荧光的功率大小，以推知第二耦合光的整体能量，达到即时监测的目的。

由上可知，本发明的光电感测系统3通过第一光电感测装置34检测第一耦合光产生第一感测信号，以及通过第二光电感测装置35检测荧光产生第二感测信号，以判断第一耦合光以及第二耦合光的状态，以于第一耦合光或荧光的功率产生变化时，进一步判断设备问题处在哪，例如是次耦光元件31、主耦光元件32或激光光源36产生问题，以进行问题的排除。

在一实施例中，本发明还包括存储有第一阈值以及第二阈值且连接该些第一光电感测装置34以及该第二光电感测装置35的处理单元，其中，处理单元分别通过该些第一感测信号与第一阈值以及该第二感测信号与第二阈值的比对，以判断该些第一耦合光以及该第二耦合光的状态，其中，第一感测信号以及第二感测信号可为电压信号，而第一阈值及第二阈值则为最低或最高的电压值或一区间范围。在一实施例中，该处理单元可为计算机或服务器，或是能进行资料处理的具有存储单元和处理器的电子设备。

图4为本发明的光电感测方法的步骤图。如图所示，请一并参考图3，本发明的光电感测方法包括如下步骤。

在步骤S401中，令至少一次耦光元件耦合多个入射光以形成至少一第一耦合光。本发明设置具有检测部311的至少一次耦光元件31，以接收多个入射光并耦合成至少一第一耦合光，其中，借由设置多个激光光源36以形成激光光源阵列，据以产生多个入射光，并经光纤而传送至对应的次耦光元件31。

在步骤S402中，令主耦光元件耦合该至少一第一耦合光以形成第二耦合光。简言之，设置连接各次耦光元件31的主耦光元件32，用以接收并耦合该至少一第一耦合光，以形成第二耦合光。

在步骤S403中，令通过掺铒光纤的部分该第二耦合光形成荧光。简言之，设置连接该主耦光元件32以供该第二耦合光通过的掺铒光纤33，其中，掺铒光纤33设于主耦光元件32与输出端之间并将第二耦合光向输出端传送，且于第二耦合光经过时，基于掺铒光纤33掺杂特殊离子而吸收蓝光激光部分能阶，进而使部分第二耦合光形成荧光并向掺铒光纤33外部发散。

在步骤S404中，通过第一光电感测装置检测第一耦合光。易言之，在对应的次耦光元件31上设置第一光电感测装置34，使第一光电感测装置34通过检测部311检测第一耦合光，以据之产生第一感测信号。

在一具体实施例中，本发明的第一光电感测装置34包含用以使第一耦合光均匀化的扩散膜，具有多个滤波涂层且能自第一耦合光中滤出至少一第一检测光束的滤波元件，以及用以将第一检测光束转换成第一感测信号的感测电路，其中，第一光电感测装置34自第一耦合光滤出波长为450nm的第一检测光束并据以产生第一感测信号，借以推知第一耦合光的状态。

在步骤S405中，通过第二光电感测装置检测荧光。易言之，在该掺铒光纤33外侧设置第二光电感测装置35，经检测该荧光而产生第二感测信号。

在一具体实施例中，本发明的第二光电感测装置35包含用以使荧光均匀化的扩散膜，具有多个滤波涂层且能自荧光中滤出第二检测光束的滤波元件，以及用以将第二检测光束转换成第二感测信号的感测电路，其中，通过第二光电感测装置35自荧光滤出波长为530nm的第二检测光束，并依据该第二检测光束产生第二感测信号，进而通过第二感测信号回推第二耦合光的状态。

在步骤S406中，判断第一耦合光以及第二耦合光的状态。本发明能基于第一感测信号以及第二感测信号的大小，判断对应的第一耦合光以及第二耦合光的状态。

在一实施例中，在判断第一耦合光以及第二耦合光的状态时，可由存储有第一阈值以及第二阈值且连接该至少一第一光电感测装置34以及该第二光电感测装置35的处理单元执行，也就是该处理单元通过分别将该第一感测信号与第一阈值以及该第二感测信号与第二阈值进行比对，进而判断该第一耦合光以及该第二耦合光的状态。

在一具体实施例中，在本发明的光电感测系统能检测波长为450纳米(nm)的蓝光激光以及波长为530纳米(nm)的绿色荧光时，则第一感测信号须高于前段所激发的能量且需小于一设范围值，例如270微瓦(μw)<第一感测信号<280微瓦(μw)；另外，第二感测信号需高于系统前段所汇集的能量，例如570微瓦(μw)<第二感测信号。

图5为本发明的光电感测方法的除错流程图。如图所示，本发明基于上述的第一耦合光以及该第二耦合光的状态，进行包括以下的除错流程。

在流程501中，检测荧光的状态。在激光加工设备的激光光束输出功率降低时，通过第二光电感测装置检查掺铒光纤处的荧光的状态，此时，查看第二光电感测装置所检测到的荧光的功率(第二感测信号)是否小于第二阈值。

在流程502中，检查各次耦光元件。在第二光电感测装置所检测到的荧光的功率小于第二阈值时，代表第二耦合光呈现信号减弱的状态，此时，针对前端的各次耦光元件进行检查。

在流程503中，截断光纤检查激光光源。在发现有次耦光元件检测到第一耦合光的信号减弱时，针对该处的次耦光元件所连接的激光光源进行截断，以对激光光源进行逐一检查，也就是，在该至少一第一耦合光以及该第二耦合光都为减弱状态时，进一步确认该多个入射光的功率。具体而言，由于单一次耦光元件连接多个激光光源，以单一次耦光元件连接两个激光光源为例，由于自该处的次耦光元件检测到第一耦合光发生信号减弱的情况，因此，进一步对该次耦光元件所连接的两个激光光源进行截断检测，即能快速找出造成信号减弱的激光光源而进行问题排除，故无需如对每一激光光源都进行检测，因而能提升除错的效率。

在流程504中，检查主耦光元件的过光效率。在该第二耦合光为减弱状态，且该至少一第一耦合光为正常状态时，检查该主耦光元件的过光效率。详言之，在发现次耦光元件检测到的第一耦合光都为信号正常的状态时，即前端的激光光源都无故障，代表造成功率降低的问题发生于次耦光元件与掺铒光纤之间的主耦光元件，因而本流程针对主耦光元件的过光效率进行检测。

在流程505中，确认是否出现光束反打现象。也就是，在该第二耦合光为减弱状态，且该至少一第一耦合光为增强状态时，确认该第二耦合光是否出现反射现象。详言之，第一耦合光呈现信号增强的情况，起因可能是有光束自激光加工输出头处沿原路径(即依序沿掺铒光纤、主耦光元件以及次耦光元件的路径)返回，也就是有散射或漫射的光束，致使第一光电感测装置额外感测到反打的光束，此将造成激光光源损坏，因此，必须检查激光加工输出头处或激光加工过程可能造成光束反打现象的原因。

在流程506中，确认次耦光元件的过光效率。另外，在第二光电感测装置感测信号为减弱状态，且该至少一第一光电感测装置感测信号为增强状态的情况，还可能来自次耦光元件的过光效率变差所致，因而于此情况下，也需确认该至少一次耦光元件的过光效率。

图6为本发明的光电感测方法的检测流程图。简言之，本发明利用处理单元通过第一光电感测装置以及第二光电感测装置分别对前端激光光源(例如蓝光激光)或后端荧光进行监控，其监控流程如下所述。

在流程601～603，处理单元进行监控，以持续对第一光电感测装置以及第二光电感测装置所回传的第一感测信号以及第二感测信号进行监控。简言之，比对第一感测信号是否低于第一阈值(但仍需高于前面所激发的能量)，以确定前端的激光光源以及次耦光元件是否发生异常情况，另外，比对第二感测信号是否低于第二阈值，以确定主耦光元件的过光效率是否正常。

若于流程602和603都正常，则进到流程604，也就是若比对第一感测信号以及第二感测信号都无异常时，确认激光光源及各耦光元件俱正常运作。反之，于流程605～606，在检测前端的蓝光发生异常情况时，例如能量降低、功率不稳定或出现反打现象，此时先停止系统运作，且依据第一光电感测装置以及第二光电感测装置的感测信息查找问题处，并找出有异常的部件，以进行激光光源以及次耦光元件的维修，以于问题排除后，回送正确状态至处理单元，使系统持续运作。

另外，于流程607～608，在检测后端的荧光发生异常情况时，例如前端汇入的激光的光束发生能量异常，则先停止系统运作，且依据第一光电感测装置以及第二光电感测装置的感测信息查找问题处，并找出有异常的模块，以进行后端检测，即检测主耦光元件的过光效率是否异常，在排除问题后，回送正确状态至处理单元，使系统持续运作。

综上所述，本发明的光电感测装置利用具有多个滤波涂层的滤波元件滤出450nm以及530nm的检测光束，再以感测电路进行感测，以达到双波段感测的效果，而具有前述的光电感测装置的光电感测系统及其方法，通过于次耦光元件以及掺铒光纤处分别设置第一光电感测元件及第二光电感测元件，以分别进行450nm以及530nm的双波段检测，进而提供即时监控的目的；再者，本发明更提供除错的方法，使维修人员可快速找出产生问题之处，以尽速达到问题排除的效果。

上述实施例仅为例示性说明，而非用于限制本发明。任何本领域普通技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围由本发明所附的权利要求所定义，只要不影响本发明的效果及实施目的，应涵盖于此公开技术内容中。

Claims (21)

1.一种光电感测装置，其特征在于，包括：

扩散膜，其用以将导入的待测光均匀化；

滤波元件，其设于该扩散膜上且包含光学基板以及形成于该光学基板上的多个滤波涂层，用以于该待测光通过时滤出检测光束；以及

感测电路，其设于该滤波元件上，用以将该检测光束转换成感测信号。

2.如权利要求1所述的光电感测装置，其特征在于，该多个滤波涂层的各层具有不同折射率。

3.如权利要求1所述的光电感测装置，其特征在于，该多个滤波涂层为含卤素的化合物层、ⅥA族化合物层、VA族化合物层、VB族化合物层或前述的组合。

4.如权利要求1所述的光电感测装置，其特征在于，该检测光束的波长为450纳米(nm)或530纳米(nm)。

5.一种光电感测系统，其特征在于，包括：

至少一次耦光元件，其用以接收多个入射光，以耦合成至少一第一耦合光；

主耦光元件，其一端连接该至少一次耦光元件且接收该第一耦合光，以耦合成第二耦合光；

掺铒光纤，其连接该主耦光元件的另一端，以供该第二耦合光通过而使部分该第二耦合光形成荧光；

至少一第一光电感测装置，其对应设置于该至少一次耦光元件处，用以检测该第一耦合光以产生第一感测信号；以及

第二光电感测装置，其设置于该掺铒光纤处，用以检测该荧光以产生第二感测信号，

其中，该第一感测信号以及该第二感测信号分别用于判断该第一耦合光以及该第二耦合光的状态。

6.如权利要求5所述的光电感测系统，其特征在于，该系统还包括存储有第一阈值以及第二阈值且连接该至少一第一光电感测装置以及该第二光电感测装置的处理单元，该处理单元分别比对该第一感测信号与该第一阈值以及该第二感测信号与该第二阈值，以判断该第一耦合光以及该第二耦合光的状态。

7.如权利要求5所述的光电感测系统，其特征在于，该系统还包括用以产生该多个入射光的多个激光光源。

8.如权利要求5所述的光电感测系统，其特征在于，该至少一第一光电感测装置分别包括：

扩散膜，其用以均匀化该第一耦合光；

滤波元件，其具有多个滤波涂层，用以自该第一耦合光滤出第一检测光束；以及

感测电路，其用以将该第一检测光束转换成该第一感测信号。

9.如权利要求5所述的光电感测系统，其特征在于，该第二光电感测装置包括：

扩散膜，其用以均匀化该荧光；

滤波元件，其具有多个滤波涂层，用以自该荧光滤出第二检测光束；以及

感测电路，其用以将该第二检测光束转换成该第二感测信号。

10.如权利要求5所述的光电感测系统，其特征在于，该至少一第一光电感测装置自该第一耦合光中滤出波长为450纳米(nm)的检测光束。

11.如权利要求5所述的光电感测系统，其特征在于，该第二光电感测装置自该荧光中滤出波长为530纳米(nm)的检测光束。

12.一种光电感测方法，其特征在于，包括：

设置至少一次耦光元件，以接收多个入射光并耦合成至少一第一耦合光；

设置连接该至少一次耦光元件的主耦光元件，以接收并耦合该第一耦合光而形成第二耦合光；

设置连接该主耦光元件以供该第二耦合光通过的掺铒光纤，以使部分该第二耦合光形成荧光；

在该至少一次耦光元件处设置至少一第一光电感测装置，以检测该第一耦合光而产生第一感测信号；

在该掺铒光纤处设置第二光电感测装置，用以检测该荧光以产生第二感测信号；以及

通过该第一感测信号以及该第二感测信号，判断该第一耦合光以及该第二耦合光的状态。

13.如权利要求12所述的光电感测方法，其特征在于，判断该第一耦合光以及该第二耦合光的状态的步骤包括：设置存储有第一阈值以及第二阈值且连接该至少一第一光电感测装置以及该第二光电感测装置的处理单元，分别通过比对该第一感测信号与该第一阈值以及该第二感测信号与该第二阈值，以判断该第一耦合光以及该第二耦合光的状态。

14.如权利要求12所述的光电感测方法，其特征在于，该多个入射光来自多个激光光源。

15.如权利要求12所述的光电感测方法，其特征在于，在判断该第一耦合光以及该第二耦合光都为减弱状态时，执行该多个入射光的功率的确认。

16.如权利要求12所述的光电感测方法，其特征在于，在该第二耦合光为减弱状态且该第一耦合光为正常状态时，执行该主耦光元件的过光效率的检测。

17.如权利要求12所述的光电感测方法，其特征在于，在该第二耦合光为减弱状态且该第一耦合光为增强状态时，执行该至少一次耦光元件的过光效率或该第二耦合光是否出现反射的确认。

18.如权利要求12所述的光电感测方法，其特征在于，该至少一第一光电感测装置包括用以均匀化该第一耦合光的扩散膜，具有多个滤波涂层以自该第一耦合光滤出第一检测光束的滤波元件，以及用以将该第一检测光束转换成该第一感测信号的感测电路。

19.如权利要求12所述的光电感测方法，其特征在于，该第二光电感测装置包括用以均匀化该荧光的扩散膜，具有多个滤波涂层以自该荧光滤出第二检测光束的滤波元件，以及用以将该第二检测光束转换成该第二感测信号的感测电路。

20.如权利要求12所述的光电感测方法，其特征在于，该至少一第一光电感测装置自该第一耦合光中滤出波长为450nm的检测光束。

21.如权利要求12所述的光电感测方法，其特征在于，该第二光电感测装置自该荧光中滤出波长为530nm的检测光束。

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