JPH04299224A - 光ファイバ・カップラー - Google Patents

光ファイバ・カップラー

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JPH04299224A
JPH04299224A JP3320906A JP32090691A JPH04299224A JP H04299224 A JPH04299224 A JP H04299224A JP 3320906 A JP3320906 A JP 3320906A JP 32090691 A JP32090691 A JP 32090691A JP H04299224 A JPH04299224 A JP H04299224A
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waveguide
spectrometer
fiber optic
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Ronald G J Ong
ロナルド・ジー・ジェイ・オング
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般にダイオードアレイ
分光光度計に関し、より詳細にはダイオードアレイ分光
光度計に用いられる直接取付ファイバ・オプティック・
アレイ・カップラー（ｆｉｂｅｒ　　ｏｐｔｉｃ　　ａ
ｒｒａｙ　　ｃｏｕｐｌｅｒ）に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】ダイオード・アレイ分光光度
計の設計には通常、入口スリット、ホログラフィック回
折格子、ダイオードアレイ検出器を含むポリクロメータ
からなる密封された分光光度計ユニットが用いられる。 ダイオードアレイ分光光度計は、あらゆる波長の光がサ
ンプルを励起するという点で「逆オプティックス（ｒｅ
ｖｅｒｓｅｄ　　ｏｐｔｉｃｓ）」を有すると考えられ
、また通常、フィルターのかかった単色光が用いられる
順オプティックス（ｆｏｒｗａｒｄ　　ｏｐｔｉｃｓ）
に対して新規性のあるものとみなされている。
【０００３】光源からの多色光は検査中のサンプルを通
過し、光を分光器の入口スリットへフォーカスさせる焦
点レンズ構成を介して分光光度計に結合される。ヒュー
レット・パッカード・カンパニー製の分光光度計ＨＰ８
４５２Ａの標準的な構成では、光を入口スリットにフォ
ーカスさせるレンズが含まれる。この構成は非遠隔アプ
リケーションでは非常に良く機能する。遠隔サンプリン
グに光ファイバを用いる場合、ファイバと分光器のイン
ターフェースを最適化することによって光の損失を最小
化することが目標となる。これは従来、ファイバをスリ
ットに突き合わせ結合（ｂｕｔｔ−ｃｏｕｐｌｉｎｇ）
することによって行われ、光の通過量がかなり減少する
という特徴がある。
【０００４】従来の光ファイバ設計では、光源からの光
の分光光度計への結合が非効率的であった。光損失は光
ファイバ導波管の束と入口スリットの間のインターフェ
ースで発生する。このような従来のシステムでは９０％
もの光の損失が発生することがある。
【０００５】
【発明の目的】したがって、本発明の目的は、ダイオー
ドアレイ分光光度計に用いる改善された光ファイバ（ｆ
ｉｂｅｒ　　ｏｐｔｉｃｓ）結合を提供することである
。 さらに本発明の他の目的は、ダイオードアレイ分光光度
計の入口における光の損失を抑える光ファイバ結合を提
供することである。
【０００６】
【発明の概要】本発明の上述の目的と利点および他の目
的と利点により、分析対象のサンプルからの光をダイオ
ードアレイ分光光度計の入口開口に結合させるのに用い
られる光ファイバ導波管（ｆｉｂｅｒ　　ｏｐｔｉｃｓ
　　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の間のインターフェースを最
適化するダイオードアレイ分光光度計に使用される新規
で改善された光ファイバ・カップラー（ｆｉｂｅｒ　　
ｏｐｔｉｃ　　ｃｏｕｐｌｅｒ）が提供される。本発明
では、従来のスリットを、その出力がスリットに匹敵す
るリニア・アレイ・光ファイバ束へのインターフェース
を行うスリット・ブロックに置換される。ダイオードア
レイ分光光度計は入口開口、ホログラフィック回折格子
およびフォトダイオードアレイからなる分光器を含む。 単一のコア光ファイバ導波管は検査されるサンプルを分
光器のおおまかな位置に結合するように適合されている
。カップラーは単一コアの光ファイバ導波管をその入力
端で固着するように適合された光ファイバ導波管コネク
タからなる。コネクタの出力の周辺にスリーブが係合さ
れる。スリット・ブロックはこのスリーブに固着されて
おり、分光器では置換された入口スリットとほぼ同じ寸
法の比較的薄い長方形の出口開口を有する。
【０００７】複数の光ファイバ導波管が光ファイバ導波
管コネクタとコネクタに隣接する、第１の端部がほぼ円
形の断面を有するように設けたスリット・ブロックの出
口開口の間に結合される。複数の導波管はこの単一コア
の光ファイバ導波管に隣接する光ファイバ導波管コネク
タ内に配置された第１の端部と、スリット・ブロックの
出口開口内に配置された第２の端部を有する。複数の導
波管の第２の端部は、出口開口の長さ方向に沿ったほぼ
直線配置となり、したがってこの出口開口リニア導波管
アレイとして構成されることになる。この光ファイバ・
カップラーの構成によって、複数の光ファイバ導波管の
アスペクト比が円形の入力断面からこの分光器に置き換
えられた入口スリットの寸法に対応する直線状の出力断
面に変形する。
【０００８】本発明のカップラー構成では、単一のコア
のファイバのリニア・アレイは分光光度計の既存の入口
スリットのイメージを形成する。しかし、この入口スリ
ットの断面に正確に一致する長方形の端部を有する単一
コアのファイバーを用いることもできる。この場合、性
能が向上する。本発明に用いられるカップラーは別個の
物理的入口スリット板の必要をなくし、複数の光ファイ
バ導波管からのすべての光を分光光度計で使用すること
を可能にする。ファイバ・アレイの物理的特性と寸法は
置換された分光光度計の入口スリットとほぼ同じになる
ように選択される。
【０００９】本発明に用いられるカップラーは光ファイ
バ導波管の分光光度計のインターフェースへの取り付け
を容易にし、このシステムの光学素子の総点数を最小限
にする。本発明を使用することによって、従来の光ファ
イバ分光光度計の設計と比べて、光ファイバ導波管から
分光光度計インターフェースへの光の通過量を増加させ
ることができる。本発明は従来の設計におけるファイバ
とスリットの間のミスアライメントをなくし、感度とＳ
／Ｎ比を向上させる。さらに、本発明はより簡単な構成
で、光学的能動素子の数を減らし、その結果単価を低減
することができる。本発明では固定素子を使用しており
、それによってファイバとスリットのインターフェース
における繁雑で難しい手作業による位置合わせに起因す
る光の損失を除去する。その結果、より良好な感度を得
ることができる。
【００１０】
【発明の実施例】図１には、本発明の一実施例である光
ファイバ・カップラー３０を組み込んだ分光光度計シス
テム１０を示す。分光光度計システム１０は入口開口１
３、ホログラフィック回折格子１４、フォトダイオード
アレイ検出器１５からなる分光器１２を含む分光光度計
ユニット１１からなる。分光光度計ユニット１１はまた
紫外線スペクトル領域、可視スペクトル領域および赤外
線スペクトル領域の多色光を発するランプ光源１６、焦
点レンズ１７および第１の単一コアの光ファイバ導波管
２１を固着するよう適合されたＳＭＡコネクタ１８を含
む。焦点レンズ１７はランプ光源１６から照射された光
を第１の単一コアの光ファイバ導波管２１の入力端にフ
ォーカスするように調整されている。第１の単一コアの
光ファイバ導波管２１の断面はその隣に示す断面番号２
１ａ、２１ｂに示すように円形である。
【００１１】第１および第２のコリメータ・レンズ２２
、２３は第１の単一コアの光ファイバ導波管２１の出力
端に隣接しており、サンプル試験領域の付近に配置され
る。導波管２１として複数コアの光ファイバを用いるこ
ともできる。さらに、当業者には周知のように、ここに
開示する複数レンズ構成に加えて多数のサンプリング構
成を容易に使用することができる。このサンプリング構
成は典型的には特定のアプリケーションによって決まる
。第１の単一コアの光ファイバ導波管２１によって結合
された光はコリメータ・レンズ２２、２３によってコリ
メートされ、コリメートされた光が分析対象であるサン
プル２４を通過する。第２の単一コアの光ファイバ導波
管２５は第２のコリメータ・レンズ２５によって透過さ
れた光を受けるように適合された入力端を有し、この光
を分光光度計ユニット１１に透過させる。第２の単一コ
アの光ファイバ導波管２５の断面もまたその隣に示す断
面記号２５ａ、２５ｂによって示すように円形である。
【００１２】本発明の光ファイバ・カップラー３０は第
２の単一コアの光ファイバ導波管２５と分光器１２のイ
ンターフェースを行うために用いる。光ファイバ・カッ
プラー３０は改良されたＳＭＡコネクタ２６、スリット
・ブロック２８、複数の光ファイバ導波管からなる光フ
ァイバ導波管束２７からなる。改良されたＳＭＡコネク
タに隣接する導波管束２７の断面はその隣に断面番号２
７ａで示す。スリット・ブロック２８に隣接する導波管
束２７の断面はその隣に断面番号２７ｂで示す。
【００１３】図２ａ、図２ｂは本発明の光ファイバ・カ
ップラー３０の斜視図を示す図である。図２ａには入力
端３４とスリーブから成る改良されたＳＭＡコネクタを
示す光ファイバ・カップラーの平面図である。ＳＭＡコ
ネクタはスリーブ３２によりスリット・ブロック２８に
固着する。スリット・ブロック２８を分光器１２に固着
するように適合されたスルーホール３３が示されている
。ＳＭＡコネクタ２６に隣接する導波管束２７の断面は
その隣に示す断面番号２７ａに示す。図２ｂはカップラ
ー３０の底面斜視図で、ＳＭＡコネクタ２６、スリーブ
３２、スリット・ブロック２８およびスルーホール３３
が示されている。加えて、スリット・ブロックの出口開
口３５を、断面番号２７ｂで示すスリット・ブロック２
８に隣接する導波管束２７の断面とともに示す。
【００１４】図３ａ、図３ｂ、図３ｃには図２ａの光フ
ァイバカップラー３０のいくつかの部分を示す。図３ａ
には改良されたＳＭＡコネクタ２６の部分切取図を示す
。ＳＭＡコネクタ２６は第２の単一コアの光ファイバ導
波管２５を固着するように適合された入力端３４、およ
びスリット・ブロック２８の方に伸長する出力端３６か
らなる。スリーブ３２はＳＭＡコネクタ２６の出力端３
６の周囲に伸長し、たとえばＳＭＡコネクタ２６の出力
端３６の周囲に設けられた複数の溝３７で補助されたエ
ポキシ（ｅｐｏｘｙ）を用いて固着され、またスリーブ
３２は従来からの方法でスリット・ブロック２８にも固
着される。スリット・ブロック２８の出口開口３５は光
ファイバ導波管束２７の複数の光ファイバ導波管を、た
とえばエポキシ等で補助して固着するように適合される
。この複数の光ファイバ導波管の断面の変化をＳＭＡコ
ネクタ２６の出力端３６の露出した中心部に示す。
【００１５】図３ｂは図３ａの矢印３ｂの方向に見たカ
ップラー３０の端面図である。この図はスリット・ブロ
ック２８の底面を示し、スルーホール３３、出口開口３
５およびスリット・ブロック２８中のスリーブ３２を固
着するために設けられる取付け構成の相対位置を示す。 図３ｃは図３ｂの矢印３ｃの方向に見た側面図である。 この図はスリット・ブロック２８、スルーホール３３お
よびスリーブ３２のスリット・ブロック２８へのインタ
ーフェースを示す。
【００１６】操作において、カップラー３０は第２の単
一コアの光ファイバ導波管２５からの光を分光器１２に
結合するように適合されている。この結合は第２の単一
コアの光ファイバ導波管２５へのインターフェースを行
いそれによって送信される光学的情報を分光器１２のフ
ォトダイオードアレイ検出器１５とコンパチブルなライ
ン源に変形する光ファイバ導波管束２７からなる複数の
より径の小さい導波管を用いて効率の高い方法で行われ
る。
【００１７】本発明のカップラー３０は分光器１２の別
途の物理的な入口スリット板を不要とし、導波管束２７
から出るすべての光を分光器１２に用いることを可能と
する。導波管束２７の物理的特性および寸法は分光光度
計の入口スリットの特性および寸法に一致するように選
定される。このファイバ導波管束２７は円形の入力から
スリット出力へのアスペクト比変換を行う。たとえば、
前述のＨＰ８４５２Ａ分光光度計へのインターフェース
を行うためには、たとえば９本の０．１２ＮＡ５０／５
５μｍ全シリカファイバの束を用いて約５０×５００μ
ｍの寸法を有するファイバアレイを得ることができる。
【００１８】従来の逆オプティックス型ダイオードアレ
イ分光光度計では、分光器はポリクロメーター（入口ス
リットおよびホログラフィック回折格子）とダイオード
アレイ検出器からなる密封されたユニットである。光源
からの多色光はサンプル領域を通過し、ポリクロメータ
の入口スリットにフォーカスされる。ポリクロメータは
この光をダイオードアレイに拡散し、それぞれのダイオ
ードはそのスペクトルの狭帯域の測定に用いられる。こ
の光学系には分光器内部の回折格子を注意深く位置合わ
せし、取付けることが必要である。その後、分光器の回
折格子はダイオードアレイ検出器１５上への光のポリク
ロメータ拡散を最適化するために光学スリットに位置合
わせされる。
【００１９】本発明のカップラー３０を用いた分光光度
計システム１０では、ランプ光源１６からの多色光はサ
ンプル領域２４を通過し、第２の単一コアの光ファイバ
導波管２５にフォーカスされる。第２の単一コアの光フ
ァイバ導波管２５はこの光をＳＭＡコネクタ２６を介し
てカップラー３０に運ぶ。カップラー３０から出て分光
器は１２に入る光は従来の分光器の光学スリット板から
出る光と同様の方法で用いられる。
【００２０】本発明のカップラー３０の特徴は次の通り
である。本発明は従来の分光器の入口スリット板を有す
る光ファイバ導波管束２７のアラインメントに関連する
問題点の解決する。むしろ、分光器１２の回折格子１４
とダイオードアレイ検出器１５のアラインメントは、置
換された光学入口スリット板に対して校正されていたの
と同様に光ファイバ・リニア・アレイに対して校正され
る。カップラー３０は正規の分光器組み立て工程を大幅
に変更することなく、また異なるアラインメント機械を
必要とせず、取り付けることができる。
【００２１】現在の他の光ファイバ分光光度計構成と比
較して、このような直接結合方法は光ファイバ導波管と
分光光度計のインターフェースにおけるシステム全体の
光の通過を大きく向上させる。サンプル領域でこの光フ
ァイバ・システムに入るいかなる光の強さに対しても、
直接結合法における光の損失の主要な発生源は改良され
たＳＭＡコネクタ２６のインターフェースである。簡単
な能動透過領域の重複の計算に基づいて、２００μｍの
単一コアのファイバを５０／５５μｍのファイバーの束
に結合するとき、この接続点において約５０％の光の損
失が予想される。このアレイのスリット端には光学的な
障害が存在しないため、実際の光ファイバと分光器間の
インターフェースに起因する損失はない。
【００２２】それに対して、他の構成ではサンプル領域
のものの他に光ファイバ導波管と分光器のインターフェ
ースに光の損失の主要な発生源がある。たとえば、６０
０μｍの単一コアの光キャリヤ・ファイバを約５０×５
００μｍの寸法の従来の入口スリットの上に突き当て結
合する（ｂｕｔｔ−ｃｏｕｐｌｉｎｇ）場合、同様の領
域重複の分析から光ファイバ導波管と分光器のインター
フェースにおいて約９０％の光の損失が予想される。
【００２３】前述の標準型分光光度計ＨＰ８４５２Ａと
、入口スリットの上に取り付けられた単一コアのファイ
バを有する他の型の分光光度計ＨＰ８４５２Ａ、および
本発明のカップラー３０を有する改良された分光光度計
ＨＰ８４５２Ａの実際の結果に基づく比較を行なった。 これらの測定値は光源と分光器間の直接透過路を用いて
得られた。本発明のカップラー３０を使用した分光計の
性能は他の光ファイバ導波間−分光光度計構成の性能を
上回ることがわかった。
【００２４】カップラー３０は比較的簡単な構成で、可
動素子がない。高い光の透過量を保証するのに複雑なア
ラインメント構成を必要とせず、したがって、結合効率
とより大きなアラインメント公差との間の妥協の必要が
ない。カップラー３０は単価が安く、よりよい性能を提
供し、従来の設計の光学結合構成より良好なデータの再
現性を提供する。
【００２５】以上ダイオードアレイ分光光度計に用いる
新しい改善された光ファイバカップラーを説明した。上
記の説明は本発明を用い具体的な実施例のいくつかを説
明するものにすぎない。当業者には、本発明を逸脱する
ことなく、他のさまざまな構成を容易に考案しうること
は明らかである。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光ファ
イバ・カップラーを用いることにより、光損失の小さい
分光光度計システムにする測定を可能とする。また、簡
単な構成及び一体形成のため、システムへの装着が簡単
でかつ正確なアライメントで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるヒカリファイバ・カッ
プラーを用いた分光光度計システムの概略図。
【図２ａ】本発明の一実施例である光ファイバ・カップ
ラーの平面斜視図。
【図２ａ】本発明の一実施例である光ファイバ・カップ
ラーの底面斜視図。
【図３ａ】図２ａ、図２ｂの部分切取図。
【図３ｂ】図３ａの部分断面図。
【図３ｃ】図３ｂの部分断面図。
【符号の説明】 １０：分光光度計システム １１：分光光度計ユニット １２：分光器 １３：入口開口 １４：ホログラフィック回折格子 １５：フォトダイオード・アレイ検出器１６：光源 １７：焦点レンズ １８、２６：ＳＭＡコネクタ ２１、２５：光ファイバ導波管 ２４：サンプル ２７：導波管束 ２８：スリット・ブロック ３０：光ファイバ・カップラー ３２：スリーブ ３３：スルーホール ３４：入力端 ３５：出口開口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ホログラフィック回折格子とフォトダイオ
    ードアレイと分析対象サンプルからの光を分光器へ結合
    させる第１の光ファイバ導波管とから成るダイオードア
    レイ分光光度計に用いる光ファイバカップラーにおいて
    、前記第１光ファイバ導波管を受ける手段と、前記ダイ
    オードアレイ分光器と等価な予め決められた寸法を有す
    る比較的薄い、長方形の出口開口を有するスリット・ブ
    ロックと、前記第１光ファイバ導波管を受ける手段と前
    記出口開口に隣接する前記スリット・ブロックを連結さ
    せる第２の光ファイバ導波管とから成り、前記第２光フ
    ァイバ導波管は円形断面の前記第１光ファイバ導波管を
    受ける手段に隣接する端部を有し、前記スリット・ブロ
    ックの前記出口開口付近では線形断面を有し、前記ダイ
    オードアレイ分光器と等価な円形の入力断面から線形の
    出力断面へのアスペクト比変形を供給することを特徴と
    する光ファイバ・カップラー。
  2. 【請求項２】ホログラフィック回折格子とフォトダイオ
    ードアレイと分析対象サンプルからの光を分光器へ結合
    させる第１の光ファイバ導波管とから成るダイオードア
    レイ分光光度計に用いる光ファイバカップラーにおいて
    、前記第１光ファイバ導波管の一方の端部を固定するた
    めの光ファイバ導波管コネクタと、前記ダイオードアレ
    イ分光器と等価な予め決められた寸法を有する比較的薄
    い、長方形の出口開口を有するスリット・ブロックと、
    前記第１光ファイバ導波管コネクタと前記スリット・ブ
    ロックを連結させる第２の光ファイバ導波管とから成り
    、前記第２光ファイバ導波管は前記第１光ファイバ導波
    管コネクタに隣接する円形断面を有し、前記スリット・
    ブロックの前記出口開口付近では線形断面を有し、前記
    ダイオードアレイ分光器と等価な円形の入力断面から線
    形の出力断面へのアスペクト比変形を供給することを特
    徴とする光ファイバ・カップラー。
  3. 【請求項３】ホログラフィック回折格子とフォトダイオ
    ードアレイ検出器を含む分光器と、光源と、前記光源か
    らの光を分析対象のサンプルに結合させる第１の光ファ
    イバ導波管と、前記サンプルからの光を前記分光器へ光
    を結合させる第２の光ファイバ導波管と、前記第２光フ
    ァイバ導波管と前記分光器間に挿入され、前記第２光フ
    ァイバ導波管を受ける手段と、前記ダイオードアレイ分
    光器と等価な予め決められた寸法を有する比較的薄い、
    長方形の出口開口を有するスリット・ブロックと、前記
    第２光ファイバ導波管を受ける手段と前記出口開口に隣
    接する前記スリット・ブロックを連結させる第３の光フ
    ァイバ導波管とから成り、前記第３光ファイバ導波管は
    円形断面の前記第２光ファイバ導波管を受ける手段に隣
    接する端部を有し、前記スリット・ブロックの前記出口
    開口付近では線形断面を有し、前記ダイオードアレイ分
    光器と等価な円形の入力断面から線形の出力断面へのア
    スペクト比変形を供給する光ファイバ・カップラーとよ
    り構成されることを特徴とするダイオードアレイ分光光
    度計システム。
JP3320906A 1990-11-09 1991-11-08 光ファイバ・カップラー Pending JPH04299224A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011064676A (ja) * 2009-08-18 2011-03-31 Horiba Ltd 分析装置
JP2015215196A (ja) * 2014-05-09 2015-12-03 株式会社島津製作所 分光センサ

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5262840A (en) * 1990-01-30 1993-11-16 Sequa Corporation Multispectral reflectometer
WO1994004892A1 (de) * 1992-08-13 1994-03-03 Maechler Meinrad Spektroskopische systeme zur analyse von kleinen und kleinsten substanzmengen
US5442439A (en) * 1993-04-21 1995-08-15 Kaiser Optical Systems, Inc. Spectrograph with multiplexing of different wavelength regions onto a single opto-electric detector array
US5521703A (en) * 1994-10-17 1996-05-28 Albion Instruments, Inc. Diode laser pumped Raman gas analysis system with reflective hollow tube gas cell
US5699156A (en) * 1994-11-23 1997-12-16 Carver; David R. Spectrophotometer apparatus with dual light sources and optical paths, fiber optic pick-up and sample cell therefor
EP0731346A1 (en) * 1995-03-03 1996-09-11 Perkin-Elmer Limited Spectrometer accessory
US5969812A (en) * 1995-10-18 1999-10-19 Carver; David R. Spectrophotometer apparatus with dual concentric beams and fiber optic beam splitter
WO1999010866A1 (en) 1997-08-25 1999-03-04 Imagicolor Corp A system for distributing and controlling color reproduction at multiple sites
US6181418B1 (en) 1998-03-12 2001-01-30 Gretag Macbeth Llc Concentric spectrometer
EP1208367A4 (en) 1999-08-06 2007-03-07 Cambridge Res & Instrmnt Inc DEVICE FOR SPECTRAL FIGURE
US6750964B2 (en) 1999-08-06 2004-06-15 Cambridge Research And Instrumentation, Inc. Spectral imaging methods and systems
US6415080B1 (en) 1999-09-03 2002-07-02 Zolo Technologies, Inc. Echelle grating dense wavelength division multiplexer/demultiplexer
US6573990B1 (en) * 2000-02-21 2003-06-03 Tektronix, Inc. Optical system providing concurrent detection of a calibration signal and a test signal in an optical spectrum analyzer
US6930773B2 (en) * 2001-08-23 2005-08-16 Cambridge Research And Instrumentation, Inc. Spectral imaging
DE10222822A1 (de) 2002-05-21 2003-12-04 Conducta Endress & Hauser Online-Analysator
US6825930B2 (en) * 2002-06-04 2004-11-30 Cambridge Research And Instrumentation, Inc. Multispectral imaging system
DE10246563A1 (de) * 2002-10-05 2004-04-15 november Aktiengesellschaft Gesellschaft für Molekulare Medizin Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Farbe/n auf einer Oberfläche
US7321791B2 (en) * 2003-09-23 2008-01-22 Cambridge Research And Instrumentation, Inc. Spectral imaging of deep tissue
US8634607B2 (en) * 2003-09-23 2014-01-21 Cambridge Research & Instrumentation, Inc. Spectral imaging of biological samples
EP2237189B1 (en) 2005-01-27 2018-08-01 Cambridge Research & Instrumentation, Inc. Classifying image features
WO2007034569A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-29 Hamamatsu Photonics K.K. Spectrometer mount and measuring apparatus including same
KR100741110B1 (ko) * 2006-02-15 2007-07-19 삼성에스디아이 주식회사 광 파이버 및 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성 방법
US20090066959A1 (en) * 2007-09-07 2009-03-12 Baker Hughes Incorporated Apparatus and Method for Estimating a Property of a Fluid in a Wellbore Using Photonic Crystals
FI124951B (fi) * 2010-02-05 2015-04-15 Jan Kåhre Optinen järjestelmä
CN102192480A (zh) * 2010-03-08 2011-09-21 上海富科思分析仪器有限公司 一种光纤分光多路紫外光源
JP5265632B2 (ja) * 2010-08-16 2013-08-14 株式会社サイム プラスチック等識別装置およびプラスチック等識別方法
US20150346102A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-03 Innovative Photonic Solutions, Inc. Compact Raman Probe Integrated with Wavelength Stabilized Diode Laser Source
US9863809B2 (en) * 2015-08-31 2018-01-09 Mettler-Toledo Gmbh Spectrograph
US9733123B2 (en) * 2015-12-18 2017-08-15 Captain Jrt Llc Multi-fiber optical connector assembly that includes an optical connector and a connector housing
DE102018124345B4 (de) 2018-10-02 2023-02-23 Krohne Messtechnik Gmbh Spektrometer und Verfahren zum Analysieren einer Lichtprobe mittels eines Spektrometers

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1549186A (en) * 1975-10-03 1979-08-01 Nat Res Dev Optical connectors
US4453802A (en) * 1981-10-26 1984-06-12 Hughes Aircraft Company Evanescent-wave coupling device
US5018813A (en) * 1990-05-01 1991-05-28 Eastman Kodak Company Multichannel integrated optic modulator for laser printer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011064676A (ja) * 2009-08-18 2011-03-31 Horiba Ltd 分析装置
JP2015215196A (ja) * 2014-05-09 2015-12-03 株式会社島津製作所 分光センサ

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