CN216669710U - 一种太赫兹反射检测的光传输组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太赫兹检测设备领域，具体是一种太赫兹反射检测的光传输组件。一种太赫兹反射检测的光传输组件，包括：固定支架和设置在固定支架上的输入支路、输出支路、以及设置在所述输入支路和所述输出支路之间的样品检测架，所述输入支路包括：输入口；输入反射模块，正对所述输入口；输入调节模块，设置在所述输入反射模块的上方，用于调节入射至所述输入调节模块的检测光线的射出角度；输入聚焦模块，设置在所述样品检测架的上方，用于将入射至所述输入聚焦模块的检测光线进行聚焦并入射至所述样品检测架表面。这使得反射检测过程中能不移动待测样品就能对检测面的具体位置实施药剂的滴加、烘干等多种实验操作，提高了检测效率和一致性。

Description

一种太赫兹反射检测的光传输组件

技术领域

本实用新型涉及太赫兹检测设备领域，更具体地，涉及一种太赫兹反射检测的光传输组件。

背景技术

光传输组件在太赫兹检测设备中，用于引导检测光线作用于待测样品表面，然后将检测信息的检测光线输出的模块。目前国内外的太赫兹反射检测设备中，采用的光传输组件通常是引导检测光线从下而上作用的设计。即待测样品被支撑承托，检测面朝下放置，检测光线经光传输组件从下往上作用于待测样品的检测面上。这一设计限制了待测样品的放置方式，随着待测样品越来越多，这一设计暴露了一定的局限性。其一是在测试过程中，由于检测面朝下，而起关键作用的光斑面积小。当测试量大或需要重复检测的时候，由于不能直面检测面，导致待测样品的对准难度增加，每次对准同一位置的难度高，耗时长。

其二是针对一些特殊的样品检测时，需要对检测面进行滴加试剂、吹干等实验操作，而现有的设备由于检测面朝下，每次需要取出待测样品才能实施实验操作，导致了待测样品的位置反复移动，检测耗时的同时，令检测结果的波动增大，一致性差，现有技术需要一种新的光传输组件以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种太赫兹反射检测的光传输组件，用于解决待测样品的检测面朝下导致实验操作难，产生移位和数据一致性差的问题。

本实用新型采取的技术方案是，一种太赫兹反射检测的光传输组件，包括：固定支架和设置在固定支架上的输入支路、输出支路、以及设置在所述输入支路和所述输出支路之间的样品检测架，所述输入支路包括：输入口；输入反射模块，正对所述输入口；输入调节模块，设置在所述输入反射模块的上方，用于调节入射至所述输入调节模块的检测光线的射出角度；输入聚焦模块，设置在所述样品检测架的上方，用于将入射至所述输入聚焦模块的检测光线进行聚焦并入射至所述样品检测架表面。

太赫兹反射检测依赖检测光线在待测样品表面形成的光斑；检测光线通过输入支路的调节和聚焦后在样品检测架的表面形成光斑且具有足够的光信号强度。当样品检测架表面放置待测样品时，光斑作用于待测样品的检测面，然后经输出支路输出反射模块。检测光线经输入口进入输入支路，所述输入反射模块用于调节检测光线的入射方向，将检测光线入射至高于所述样品检测架的水平面；所述输入调节模块用于将入射至输入调节模块的检测光线进行入射角度的调节，使得检测光线对准输入调焦模块，以保证光信号在传输过程中的准确性和强度；所述输入聚焦模块用于对入射的检测光线进行聚焦，并引导检测光线在样品检测架表面形成光斑，形成反射后经输出支路引导至所述光传输组件外。

不同的待测样品、不同的检测位置、以及不同的检测光线输入角度决定了输出支路的选择多样。输出支路能是设置在所述固定支架上方的一个输出口，或者是通过不同数量、排布、位置的光学模块组成的反射支路。只要能满足将反射后的检测光线输出到指定位置即可。

当检测光线被引导至高于样品检测架，就能通过从上而下的方式在待测样品的检测面上形成光斑，使得反射检测过程中能在不移动待测样品的前提下，对检测面实施药剂的滴加、烘干等多种实验操作，且无需移动待测样品。而在这过程中，为了减少检测光线的减弱和控制光斑的形成，需要通过调节和聚焦结合的方式，以保证检测光线的光信号强度和检测效果。

所述输出支路包括：输出口、输出反射模块、输出调节模块和输出聚焦模块；检测光线经输出聚焦模块、输出调节模块、输出反射模块和输出口输出至所述光传输组件外。

检测光线从输入模块发出时，虽然在传输过程造成了一定减弱，但光信号强度始终较好。在这一基础下，输入支路能先进行入射角度的调节，最后在一次聚焦的作用下入射至待测样品；而经待测样品反射后，检测光线被分散，光信号强度大幅度降低，所以需要先进行聚焦，把分散的光斑集中，在使得检测光线相对稳定后，再进行入射角度的调节，从而收集到稳定的光信号。

所述固定支架包括顶板、底板，以及设置在顶板和底板之间且分别位于两侧的左侧板和右侧板；所述输入口和输出口分别设置在所述底板的两侧；所述输入反射模块和输出反射模块与所述底板相连，所述输入调节模块和输出调节模块与所述顶板相连。

所述固定支架形成一个纵向截面类似“口”字的结构支架，顶板和底板上设有平整的安装平面，这样的好处在于提供了一个对称的安装环境，节省材料而且结构稳固，保证了输入支路和输出支路固定的同时，提高了空间利用率，并使得光传输组件形成一体，方便安装和转移。

所述顶板和底板之间设置有中空的检测台，所述输入聚焦模块和输出聚焦模块设置在所述检测台上，所述样品检测架设置在所述检测台内；所述检测台上设有连通所述输入聚焦模块、输出聚焦模块与所述样品检测的检测孔。

检测台提供了稳定性强的结构，而且提供了较大的安装面，方便输入聚焦模块和输出聚焦模块的随时调整。中空设计方便各种不同尺寸的样品检测架的快速安装，适应性强。

所述输入反射模块和输出反射模块分别通过固定座与所述底板相连，所述固定座与所述底板形成活动连接。固定座有助于快速定位所述输入反射模块和输出反射模块的安装位置，减少安装更换时的难度和耗时。

所述输入调节模块和输出调节模块均包括调节组件和镜片，所述调节组件与所述顶板相连。调节组件将输入调节模块和输出调节模块的位置，并使得输入调节模块和输出调节模块在中心位置基本保持不变的情况下，实现角度和朝向的精细化调节，以满足调节检测光线的入射角度的需求，使得光斑准确入射至输入聚焦模块或输出聚焦模块上。

所述输入支路和/或所述输出支路设有偏振模块。偏振模块能根据检测光线的偏振态，调节检测光线的偏振角度，通常根据检测光线的强度来确定调节的位置。

所述输入反射模块和输出反射模块为固定的平面反射镜；所述输入调节模块和输出调节模块为具有角度调节的平面反射镜。平面反射镜作为输入反射模块和输出反射模块时，能改变检测光线的入射角度将检测光线入射至输入调节模块或输出口。当平面反射镜作为输入调节模块或输出调节模块时，又能通过平面反射镜的微调，使检测光线对准输入聚焦模块上的准确位置形成光斑或将聚焦后的检测光线准确入射至输出反射模块，从而减少光信号强度的降低。

所述偏振模块通过设有通孔的承托板固定在所述固定支架内，所述承托板与所述左侧板或右侧板形成可拆卸连接。承托板有助于偏振模块被稳定地固定且方便整体拆装。偏振模块在使用时需要进行一定的调节，调节过程中容易导致偏振模块的位置发生移动，通过承托板能提高偏振模块的稳定性和固定效果，避免调节过程引起的影响。

所述输入聚焦模块和所述输出聚焦模块为抛物面镜。抛物面镜能将水平入射到抛物面镜的检测光线聚焦到样品检测架上，形成光信号强度大的光斑；同时能将反射后的检测光线接收并将分散的光斑聚焦，从而提升强度后反射至输出调节组件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过重新设计输入支路，使得检测光线从上往下入射到待测样品的表面，在待测样品的检测面上形成光斑，使得反射检测过程中能在不移动待测样品的前提下，方便地对检测面的具体位置实施药剂的滴加、烘干等多种实验操作，无需再次对准。而在这过程中，为了减少检测光线的减弱和控制光斑的形成，需要通过调焦调节和聚焦结合多次角度调节的方式，保证了检测光线的光信号强度和检测效果。

附图说明

图1为本实用新型的内部示意图。

图2为本实用新型去除顶盖后的俯视图。

图3为本实用新型两侧封闭后的立体图。

附图标记说明：固定支架100，输入支路200，输入口210，输入反射模块220，输入调节模块230，输入聚焦模块240，输出支路300，输出口310，输出反射模320，输出调节模块330，输出聚焦模340，样品检测架400，顶板410，调节组件411，底板420，左侧板430,右侧板440，检测台450，检测孔451，偏振模块500，承托板510。

具体实施方式

本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，本实施例是一种太赫兹反射检测的光传输组件，包括：固定支架100和设置在固定支架100上的输入支路200、输出支路300、以及设置在输入支路200和输出支路300之间的样品检测架400，输入支路200包括：输入口210；输入反射模块220，正对输入口210；输入调节模块230，设置在输入反射模块220的上方，用于调节入射至输入调节模块230的检测光线的射出角度；输入聚焦模块240，设置在样品检测架400的上方，用于将入射至输入聚焦模块240的检测光线进行聚焦并入射至样品检测架400表面。

输出支路300包括：输出口310、输出反射模320块、输出调节模块330和输出聚焦模340块；检测光线经输出聚焦模340块、输出调节模块330、输出反射模320块和输出口310输出至光传输组件外。固定支架100包括顶板410、底板420，以及设置在顶板410和底板420之间且分别位于两侧的左侧板430和右侧板440；输入口210和输出口310分别设置在底板420的两侧；输入反射模块220和输出反射模320块与底板420相连，输入调节模块230和输出调节模块330与顶板410相连。顶板410和底板420之间设置有中空的检测台450，输入聚焦模块240和输出聚焦模340块设置在检测台450上，样品检测架400设置在检测台450内；检测台450上设有连通输入聚焦模块240、输出聚焦模340块与样品检测的检测孔451。

输入反射模块220和输出反射模320块分别通过固定座与底板420相连，固定座与底板420形成活动连接。输入调节模块230和输出调节模块330均包括调节组件411和镜片，调节组件411与顶板410相连。输入支路200和/或输出支路300设有偏振模块500。输入反射模块220和输出反射模320块为固定的平面反射镜；输入调节模块230和输出调节模块330为具有角度调节的平面反射镜。

实施例2

本实施例是一种太赫兹反射检测的光传输组件，包括：固定支架100和设置在固定支架100上的输入支路200、输出支路300、以及设置在输入支路200和输出支路300之间的样品检测架400，输入支路200包括：输入口210；输入反射模块220，正对输入口210；输入调节模块230，设置在输入反射模块220的上方，用于调节入射至输入调节模块230的检测光线的射出角度；输入聚焦模块240，设置在样品检测架400的上方，用于将入射至输入聚焦模块240的检测光线进行聚焦并入射至样品检测架400表面。

将以金属层为基底的超材料芯片平放在样品检测架400上，将超材料芯片进行位置固定，通过电机控制样品检测架400的位置，直到样品检测架400到光斑的中心位置，光斑从上往下入射到被测的超材料芯片上，获取光信号后通过输出支路300输出，形成一组数据。然后再将所需的试剂滴加到超材料芯片之前的光斑位置，并进行吹干。试剂中的成分沉积在超材料芯片的间隙中后，再次测出超材料芯片的光谱信息，整个过程无需移动超材料芯片，而且添加试剂的过程中几乎没有障碍。输出支路300包括：输出口310、输出反射模320块、输出调节模块330和输出聚焦模340块；检测光线经输出聚焦模340块、输出调节模块330、输出反射模320块和输出口310输出至光传输组件外。

大部分的太赫兹反射设备中，检测光线的输入模块和接收模块以样品检测架400为中心对称设置并且位于样品检测架400下方。输入口210需要配合输入模块而设，而输出口310同样需要配合接收模块而设。这使得输入口210和输出口310的位置对应且其中心位于同一水平面内。在这一基础下，输入支路200与输出支路300同样形成对称结构，以样品检测架400为中心一一对应。但由于待测样品的差异性，这一对应不应被理解为两个模块之间位置的完全一致，而是允许位置和角度的轻微不同。固定支架100包括顶板410、底板420，以及设置在顶板410和底板420之间且分别位于两侧的左侧板430和右侧板440；如图3所示，输入口210和输出口310分别设置在底板420的两侧；输入反射模块220和输出反射模320块与底板420相连，输入调节模块230和输出调节模块330与顶板410相连。

顶板410、底板420、左侧板430、右侧板440首尾相接，左、右侧板440的截面为类“S”型且对称设置。结构支架整体为金属，具体可以是铝合金。底板420和左、右侧板440能一体成型，顶板410与左、右侧板440通过螺栓连接，使得方便维修。固定支架100还包括设置在前侧的挡板和后侧的背板，背板、挡板与左、右侧板440形成可拆卸连接。样品检测架400和输入聚焦模块240、输出聚焦模340块能通过背板固定或通过顶板410吊挂，底板420支撑等多种形式固定在中部。如图2所述，顶板410和底板420之间设置有中空的检测台450，输入聚焦模块240和输出聚焦模340块设置在检测台450上，样品检测架400设置在检测台450内；检测台450上设有连通输入聚焦模块240、输出聚焦模340块与样品检测的检测孔451。

检测平台与底板420相连，具体包括横板和连接横板与底板420之间的左、右支撑板。左、右支撑板与左、右侧板440的下部平行。输入反射模块220和输出反射模320块分别通过固定座与底板420相连，固定座与底板420形成活动连接。底板420上设有滑动轨道，固定座的底部设有配合滑动轨道的凸条和凹槽，固定部与底板420形成滑动连接、相对输入口210或输出口310远近可调的可调连接和与底板420之间的可拆卸连接。输入调节模块230和输出调节模块330均包括调节组件411和镜片，调节组件411与顶板410相连。

调节组件411包括固定部、活动部、以及操控活动的旋钮，镜片设置在活动部上。通过旋钮能控制活动部的朝向，从而实现输入调节模块230和输出调节模块330的角度调节。输入支路200和/或输出支路300设有偏振模块500。偏振模块500为调节装置的偏振片，能设置在输入反射模块220和输入调节模块230之间；又能设置在输出反射模320块和输出调节模块330之间。输入反射模块220和输出反射模320块为固定的平面反射镜；输入调节模块230和输出调节模块330为具有角度调节的平面反射镜。

偏振模块500通过设有通孔的承托板510固定在固定支架100内，承托板510与左侧板430或右侧板440形成可拆卸连接。承托板510设置在调节组件411和固定座之间，具体有两个，一个一侧与左侧板430通过螺栓连接，另一侧与左支撑板上形成凹槽配合；另一个一侧与右侧板440通过螺栓连接，另一侧与右支撑板上形成凹槽配合。输入聚焦模块240和输出聚焦模340块为抛物面镜。输入聚焦模块240和输出聚焦模340块能形成一体。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太赫兹反射检测的光传输组件，包括：固定支架和设置在固定支架上的输入支路、输出支路、以及设置在所述输入支路和所述输出支路之间的样品检测架，其特征在于，所述输入支路包括：

输入口；

输入反射模块，正对所述输入口；

输入调节模块，设置在所述输入反射模块的上方，用于调节入射至所述输入调节模块的检测光线的射出角度；

输入聚焦模块，设置在所述样品检测架的上方，用于将入射至所述输入聚焦模块的检测光线进行聚焦并入射至所述样品检测架表面。

2.根据权利要求1所述的一种太赫兹反射检测的光传输组件，其特征在于，所述输出支路包括：输出口、输出反射模块、输出调节模块和输出聚焦模块；检测光线经输出聚焦模块、输出调节模块、输出反射模块和输出口输出至所述光传输组件外。

3.根据权利要求2所述的一种太赫兹反射检测的光传输组件，其特征在于，所述固定支架包括顶板、底板，以及设置在顶板和底板之间且分别位于两侧的左侧板和右侧板；所述输入口和输出口分别设置在所述底板的两侧；所述输入反射模块和输出反射模块与所述底板相连，所述输入调节模块和输出调节模块与所述顶板相连。

4.根据权利要求3所述的一种太赫兹反射检测的光传输组件，其特征在于，所述顶板和底板之间设置有中空的检测台，所述输入聚焦模块和输出聚焦模块设置在所述检测台上，所述样品检测架设置在所述检测台内；所述检测台上设有连通所述输入聚焦模块、输出聚焦模块与所述样品检测的检测孔。

5.根据权利要求3所述的一种太赫兹反射检测的光传输组件，其特征在于，所述输入反射模块和输出反射模块分别通过固定座与所述底板相连，所述固定座与所述底板形成活动连接。

6.根据权利要求3所述的一种太赫兹反射检测的光传输组件，其特征在于，所述输入调节模块和输出调节模块均包括调节组件和镜片，所述调节组件与所述顶板相连。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种太赫兹反射检测的光传输组件，其特征在于，所述输入支路和/或所述输出支路设有偏振模块。

8.根据权利要求2-6任一项所述的一种太赫兹反射检测的光传输组件，其特征在于，所述输入反射模块和输出反射模块为固定的平面反射镜；所述输入调节模块和输出调节模块为具有角度调节的平面反射镜。

9.根据权利要求7所述的一种太赫兹反射检测的光传输组件，其特征在于，所述偏振模块通过设有通孔的承托板固定在所述固定支架内，所述承托板与左侧板或右侧板形成可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的一种太赫兹反射检测的光传输组件，其特征在于，所述输入聚焦模块和输出聚焦模块为抛物面镜。

Images