FI119830B - Spektrometer och interferometriskt förfarande - Google Patents

Spektrometer och interferometriskt förfarande Download PDF

Info

Publication number
FI119830B
FI119830B FI20065348A FI20065348A FI119830B FI 119830 B FI119830 B FI 119830B FI 20065348 A FI20065348 A FI 20065348A FI 20065348 A FI20065348 A FI 20065348A FI 119830 B FI119830 B FI 119830B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
detector
interferometer
light
wavelength bands
wavelength
Prior art date
Application number
FI20065348A
Other languages
English (en)
Finnish (fi)
Other versions
FI20065348A (sv
FI20065348A0 (sv
Inventor
Heikki Saari
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI20065348A priority Critical patent/FI119830B/sv
Publication of FI20065348A0 publication Critical patent/FI20065348A0/sv
Priority to US12/302,013 priority patent/US8130380B2/en
Priority to PCT/FI2007/050290 priority patent/WO2007135244A2/en
Priority to EP07730777.5A priority patent/EP2021748B1/en
Publication of FI20065348A publication Critical patent/FI20065348A/sv
Application granted granted Critical
Publication of FI119830B publication Critical patent/FI119830B/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/10Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0205Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0208Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/26Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/2803Investigating the spectrum using photoelectric array detector
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/2823Imaging spectrometer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/30Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
    • G01J3/36Investigating two or more bands of a spectrum by separate detectors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/45Interferometric spectrometry

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Claims (18)

1. En spektrometer, som avbildar ett objekt (100, 200) i en eller tvä dimensioner, vilken spektrometer omfattar en interferometer (120, 220), till vilken ljus kan styras Mn det objekt (100, 5 200) som undersöks, för att generera en interferensbild, och en detektor (130, 230), till vilken interferensbilden kan riktas, i vilken spektrometer interferometem (120, 220) är av Fabry-Perot -typ, till sin genomträngning spektralt flisad till ätminstone tvä separata väglängdsband, och dess spegcl-10 intervall kan regleras för att väljä önskade väglängdsband, och - detektom (130, 230) omfattar en av ljuskänsliga bildelement bildad matris och är anordnad att detektera ätminstone tvä separata väglängdsband av interferensbilden spatialt, kännetecknad av att 15. detektom är anordnad att detektera nämnda väglängdsband simultant, varvid responsen frän detektoms bildelement är kalibrerad som en funktion av interferometems spegelintervall. • · a·· ····
2. Spektrometer i enlighet med patentkrav 1, kännetecknad av att detektom (130) • a i .*. omfattar en halvledarmatris, t.ex. en CCD- eller CMOS-cell, vaije element av vilken • a· a • 20 uppvisar ett bildelement känsligt för vart och ett av de nämnda väglängdsbanden. ··« #*· a a • * * · ·
3. Spektrometer i enlighet med patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att detektom ·*.*. (230) omfattar organ för optisk separation av nämnda väglängdsband samt organ för • · ;***· detektering av separerade strälar lokalt. • a» a aa· • a a a a a
4. Spektrometer i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad a a *** 25 av att interferometem (120, 220) kan regleras piezoelektriskt eller elektrostatiskt för a a a a : " att väljä önskade väglängdsband. • a 119830
5. Spektrometer i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad av att den Mn objektet (100, 200) erhällna strälknippen kan styras genom interferometem (120,220) kollimerat.
6. Spektrometer i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad 5 av att den omfattar vidare en ljuskälla eller ett flertal ljuskällor (140, 142, 240, 242), säsom LED-ljus, för att generera en smalbandsljussignal i ätminstone tvä av de nämnda väglängdsbanden.
7. Spektrometer i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad av att interferometems (120, 220) väglängdsband är anordnade eller kan anordnas att 10 motsvara detektoms (130, 230) väglängdsband, företrädesvis pä sä sätt, att maxima av interferometems (120, 220) väglängdsband förblir inom halvbandsbredden av detektoms (130, 230) motsvarande band.
8. Spektrometer i enlighet med patentkrav 7, kännetecknad av att ljuskällan eller ljuskälloma (140, 142, 240, 242) är vidare anordnade eller kan anordnas att generara . . 15 ljus i band, vilka motsvarar detektoms (130, 230) väglängdsband, företrädesvis pä sä • · · ’ sätt, att maxima av ljuskällans eller ljuskällomas (140, 142, 240, 242) väglängdsband förblir inom halvbandsbredden av detektoms (130,230) motsvarande band. • * • · • · • · · * * * **.* 9. Spektrometer i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad • * i av att ätminstone ett parti därav är integrerat i en optomekanisk plaststruktur. • S ··· , . 20 10. Förfarande för att spektrometiskt avbilda ett objekt (100, 200) i en eller tvä • * '.l dimensioner, vid vilket förfarande - ljus styrs frän objektet (100, 200) tili en interferometer (120, 220) för att • · generera en interferensbild, och • · *"·* - den genererade interferensbilden riktas vidare mot en detektor (130, 230), • · · V : 25 - varvid en interferometer (120, 220) av Fabry-Perot -typ används, vilkcn tili • tt sin genomträngning i det använda ljusets väglängdsband är spcktralt flisad 119830 till ätminstone tvä separata väglängdsband, och dess spegelintervall kan regleras, och - medelst detektom (130, 230) detekteras spatialt interferensbildens ätminstone tvä väglängdsband med hjälp av en matris bildad av ljuskänsliga 5 bildelement, kännetecknat av att medelst detektom detekteras de nämnda väglängdsbanden genom att utnyttja responsen frän detektoms bildelement kalibrerad som en funktion av interferometems spegelintervall för att simultant detektera ätminstone tvä 10 av interferensens olika ordningstal.
11. Förfarande i enlighet med patentkrav 10, kännetecknat av att objektet belyses medelst ätminstone tvä smala väglängdsband, t.ex. med hjälp av LED-ljus.
12. Förfarande i enlighet med patentkrav 10 eller 11, kännetecknat av att objektet belyses medelst en bredbandig ljuskälla. . . 15 13. Förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 10-12, kännetecknat av att en • · · • · 1 * 1 detektor (130) används, vilken omfattar en CCD- eller CMOS-cell, som omfattar • » !."! bildelement, vilka är ljuskänsliga för ett flertal väglängdsband. • « • a • a • · ♦ • · · ** V 14. Förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 10 - 13, kännetecknat av att en « t · · · "! detektor (230) används, vilken omfattar organ för optisk separation av • a 20 väglängdsbanden och organ för detektering av separerade strälar. a • a a • aa 119850 det samlade ljuset styrs kollimerat genom interferometem (120, 220), och de responser som genereras av ätminstone tvä interferometem (120, 220) passerande väglängdsband detekteras elektriskt separat.
17. Användningen av en detektor (130, 230) omfattande ljuskänsliga bildelement i 5 matrisform och kapabel att detektera ätminstone tvä olika optiska väglängdsband spatialt, och en reglerbar interferometer (120, 220) av Fabry-Perot -typ som till sin genomträngning är spektralt flisad i en spektrometer, som avbildar ett objekt (100, 200) i en eller tvä dimensioner, för att simultant detektera ljuset frän ätminstone tvä separata väglängdsband erhället frän objektet (100, 200), med hjälp av kalibrering av 10 detektorns bildelement utförd som en funktion av interferometerns spegelintervall.
18. Användningen i enlighet med patentkrav 17 i fjärranalys, processautomation, koncentrationsmätningar eller färganalys. • · • · · ft · · • · ··· ·**· • · · • * · • · • · ft · • ft * ft ft · ft·· · • ft ft * ft · · • ·· *·· ft · • · ··· • · • ft · • · · • · ··· • · • · • •ft • · • · • · · • ft* • · • · ··· • • ftft • ft · • · · « ··· • ft • · ft··
FI20065348A 2006-05-24 2006-05-24 Spektrometer och interferometriskt förfarande FI119830B (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20065348A FI119830B (sv) 2006-05-24 2006-05-24 Spektrometer och interferometriskt förfarande
US12/302,013 US8130380B2 (en) 2006-05-24 2007-05-22 Spectrometer and interferometric method
PCT/FI2007/050290 WO2007135244A2 (en) 2006-05-24 2007-05-22 Spectrometer and interferometric method
EP07730777.5A EP2021748B1 (en) 2006-05-24 2007-05-22 Spectrometer and interferometric method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20065348A FI119830B (sv) 2006-05-24 2006-05-24 Spektrometer och interferometriskt förfarande
FI20065348 2006-05-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20065348A0 FI20065348A0 (sv) 2006-05-24
FI20065348A FI20065348A (sv) 2007-11-25
FI119830B true FI119830B (sv) 2009-03-31

Family

ID=36540051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20065348A FI119830B (sv) 2006-05-24 2006-05-24 Spektrometer och interferometriskt förfarande

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8130380B2 (sv)
EP (1) EP2021748B1 (sv)
FI (1) FI119830B (sv)
WO (1) WO2007135244A2 (sv)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8810796B2 (en) * 2009-04-21 2014-08-19 Michigan Aerospace Corporation Light processing system and method
JP5810512B2 (ja) * 2010-11-12 2015-11-11 セイコーエプソン株式会社 光学装置
JP5633334B2 (ja) * 2010-11-25 2014-12-03 セイコーエプソン株式会社 分光測定装置
WO2012098297A1 (en) * 2011-01-19 2012-07-26 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt High speed chemical imaging based on fabry-perot interferometer
CN103608654A (zh) * 2011-06-21 2014-02-26 奥林巴斯株式会社 分光图像拍摄装置
JP5987573B2 (ja) * 2012-09-12 2016-09-07 セイコーエプソン株式会社 光学モジュール、電子機器、及び駆動方法
US9255844B2 (en) 2012-09-12 2016-02-09 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt System and method for optical measurement of a target at multiple positions
FI125762B (sv) * 2012-10-11 2016-02-15 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Förfarande för bestämning av kalibreringsparametrar för en spektrometer
EP2746740B1 (en) * 2012-12-21 2019-05-08 IMEC vzw Spectral imaging device and method to calibrate the same
JP6452272B2 (ja) * 2013-02-22 2019-01-16 セイコーエプソン株式会社 分光カメラ、及び分光画像処理方法
JP6194592B2 (ja) * 2013-02-22 2017-09-13 セイコーエプソン株式会社 分光カメラ
JP6107254B2 (ja) * 2013-03-14 2017-04-05 セイコーエプソン株式会社 光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP6337467B2 (ja) * 2013-12-27 2018-06-06 セイコーエプソン株式会社 光学モジュール、電子機器、及び光学モジュールの駆動方法
JP6255992B2 (ja) 2013-12-27 2018-01-10 セイコーエプソン株式会社 分光測定システム、分光モジュール、及び、位置ズレ検出方法
WO2015197920A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 Spectral Engines Oy A method for determining the spectral scale of a spectrometer and apparatus
JP2016011932A (ja) 2014-06-30 2016-01-21 セイコーエプソン株式会社 分光画像撮像装置、分光画像撮像方法
JP6394189B2 (ja) * 2014-08-29 2018-09-26 セイコーエプソン株式会社 分光画像取得装置、及び分光画像取得方法
CN105424186B (zh) * 2015-11-04 2017-06-27 北京航空航天大学 一种光场成像光谱仪的光谱标定校正方法
US9927299B2 (en) * 2015-12-15 2018-03-27 Trutag Technologies, Inc. Spectral reading using synchronized LED sources
DE102016221383A1 (de) * 2016-10-31 2018-05-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Mikrospektrometers und Mikrospektrometersystem
US10323985B2 (en) * 2016-11-09 2019-06-18 Trutag Technologies, Inc. Signal processing for tunable Fabry-Perot interferometer based hyperspectral imaging
EP3444578B1 (en) * 2017-08-16 2023-08-02 Spectral Engines OY Method and system for analysing a chemical composition of a target
DE102018221522A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Spektrometervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Spektrometervorrichtung
CN111380816B (zh) * 2018-12-27 2024-07-09 光谱引擎股份公司 用于分析目标物的化学成分的方法和系统
US11698303B2 (en) 2018-12-28 2023-07-11 Spectral Engines Oy Method and system for analysing a chemical composition of a target using a Fabry-Perot interferometer
US20220155581A1 (en) * 2019-02-18 2022-05-19 Unispectral Ltd. Device that includes a mems tunable filter and a method for operating the device
GB2596538A (en) * 2020-06-29 2022-01-05 Ams Senors Singapore Pte Ltd Multi-channel interferometer-based optical sensor
CN113281296B (zh) * 2021-06-04 2022-10-11 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种太赫兹探测器绝对光谱响应校准装置及校准方法
FI20225335A1 (sv) * 2022-04-22 2023-10-23 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Metod och anordning för producering av kalibrerade spektralavbildningsanordningar

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5127351A (sv) * 1974-08-31 1976-03-06 Nippon Kogaku Kk
US5144498A (en) 1990-02-14 1992-09-01 Hewlett-Packard Company Variable wavelength light filter and sensor system
US5784507A (en) 1991-04-05 1998-07-21 Holm-Kennedy; James W. Integrated optical wavelength discrimination devices and methods for fabricating same
DE4431412C1 (de) 1994-08-24 1996-03-14 William Newton Vorrichtung zur Durchführung spektroskopischer Messungen
US5550373A (en) * 1994-12-30 1996-08-27 Honeywell Inc. Fabry-Perot micro filter-detector
US6590710B2 (en) * 2000-02-18 2003-07-08 Yokogawa Electric Corporation Fabry-Perot filter, wavelength-selective infrared detector and infrared gas analyzer using the filter and detector
US6785002B2 (en) * 2001-03-16 2004-08-31 Optical Coating Laboratory, Inc. Variable filter-based optical spectrometer
US7145143B2 (en) * 2002-03-18 2006-12-05 Honeywell International Inc. Tunable sensor
IL149016A0 (en) * 2002-04-07 2004-03-28 Green Vision Systems Ltd Green Method and device for real time high speed high resolution spectral imaging
US7012695B2 (en) 2003-07-18 2006-03-14 Chemimage Corporation Method and apparatus for multiwavelength imaging spectrometer
US7061618B2 (en) * 2003-10-17 2006-06-13 Axsun Technologies, Inc. Integrated spectroscopy system
EP1676123A2 (en) 2003-10-17 2006-07-05 Axsun Technologies, Inc. Multi channel raman spectroscopy system and method
US7224468B2 (en) 2003-10-20 2007-05-29 Agilent Technologies, Inc. En-face functional imaging using multiple wavelengths
US7720264B2 (en) 2004-05-10 2010-05-18 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and system for pupil detection for security applications
US7583863B2 (en) 2004-05-10 2009-09-01 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and system for wavelength-dependent imaging and detection using a hybrid filter
US7310153B2 (en) * 2004-08-23 2007-12-18 Palo Alto Research Center, Incorporated Using position-sensitive detectors for wavelength determination
US7505128B2 (en) * 2006-04-10 2009-03-17 General Electric Company Compact, hand-held raman spectrometer microsystem on a chip

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007135244A2 (en) 2007-11-29
FI20065348A (sv) 2007-11-25
WO2007135244A3 (en) 2008-04-03
US20100245832A1 (en) 2010-09-30
US8130380B2 (en) 2012-03-06
FI20065348A0 (sv) 2006-05-24
EP2021748A2 (en) 2009-02-11
EP2021748B1 (en) 2022-11-30
EP2021748A4 (en) 2012-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI119830B (sv) Spektrometer och interferometriskt förfarande
KR102086108B1 (ko) 분광 장치 및 분광 방법
Liang Advances in multispectral and hyperspectral imaging for archaeology and art conservation
US6529276B1 (en) Optical computational system
US6630999B2 (en) Color measuring sensor assembly for spectrometer devices
US7123844B2 (en) Optical computational system
US7492462B2 (en) Optochemical sensor
US11725989B2 (en) Microelectromechanical system (MEMS) and (MEM) optical interferometer for hyper-spectral imaging and analysis
CN103576311A (zh) 波长可变干涉滤波器、滤光器设备、光模块及电子设备
EP1784622A2 (en) Multi-channel, multi-spectrum imaging spectrometer
EP1232387A1 (en) Compact spectrofluorometer
CN101017083A (zh) 高密度多通道检测装置
WO2019101750A2 (en) Spectrometer
US20180321083A1 (en) Miniature Spectrometer and a Spectroscopic Method
CN100468045C (zh) 光栅光谱仪
WO2013116516A1 (en) Fourier-transform interferometer with staircase reflective element
CN106596421A (zh) 空间光调制器的法布里‑珀罗干涉式宽谱段选频采集装置
US6323944B1 (en) Compact spectrofluorometer
US10281321B2 (en) Arrangement for spatially resolved and wavelength-resolved detection of light radiation emitted from at least one OLED or LED
JP2005127943A (ja) 光計測装置及び分光装置
EP3444578B1 (en) Method and system for analysing a chemical composition of a target
US10578488B1 (en) Compact light dispersion system
US11698303B2 (en) Method and system for analysing a chemical composition of a target using a Fabry-Perot interferometer
JP5363976B2 (ja) 反射率測定による特性評価の測定装置と方法
CN102818781A (zh) 高密度多通道检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 119830

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY