TWI525308B

TWI525308B - 光譜儀、其組裝方法及組裝系統

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Publication number: TWI525308B
Application number: TW101142874A
Authority: TW
Inventors: 王夢華; 簡世鴻; 陳志釗; 葉展良
Original assignee: 台灣超微光學股份有限公司
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2016-03-11
Also published as: TW201421000A; CN103822708B; CN103822708A; US9273997B2; US20140139833A1

Description

光譜儀、其組裝方法及組裝系統

本發明是有關於一種光學儀器、其組裝方法及組裝系統，且特別是有關於一種光譜儀、其組裝方法及組裝系統。

光譜儀可將成分複雜的光分解為光譜，其包括稜鏡或繞射光柵。利用光譜儀可測量物體表面的反射光或穿透物體的透射光。藉由光譜儀對光信息的抓取，以照相底片顯影，或以電腦化自動顯示數值儀器顯示和分析，從而可得知待測物體中含有何種元素。光譜儀可應用光學原理對物質的結構和成分進行觀測、分析和處理，其具有分析精度高、測量範圍大、速度快和樣品用量少等優點。因此，其廣泛應用於冶金、地質、石油化工、醫藥衛生、環境保護等部門。此外，也是軍事偵察、宇宙探索、資源和水文勘測所必不可少的儀器。

本發明提供一種光譜儀，其可提升所測得的光譜之光學品質。

本發明提供一種光譜儀的組裝方法，其可提升光譜儀所測得的光譜之光學品質。

本發明提供一種組裝系統，其可精確調整繞射元件與光感測器的相對位置。

本發明之一實施例提出一種光譜儀，其包括一波導模組、一繞射元件及一光感測器。波導模組具有一第一反射面、一相對於第一反射面的第二反射面及位於第一反射面與第二反射面之間的一光通道。繞射元件具有一繞射面及位於繞射面上的多個條狀繞射結構。這些條狀繞射結構在繞射面的一第一側邊的輪廓圖清晰度大於在繞射面的一第二側邊的輪廓圖清晰度。從垂直於第二反射面的方向上的位置來看，繞射面的第一側邊位於第一反射面與第二反射面之間，且繞射面的第一側邊與第二反射面保持一間距。繞射面使在光通道中傳遞的光產生繞射而傳遞至光感測器。

本發明之一實施例提出一種光譜儀，其包括一波導模組、一繞射元件及一光感測器。波導模組具有一第一反射面、一相對於第一反射面的第二反射面及位於第一反射面與第二反射面之間的一光通道。繞射元件具有一配置面及一位於配置面的一側的缺口，且缺口具有一相對配置面傾斜的繞射面。配置面相對於第二反射面傾斜，以使繞射面趨向平行於第二反射面的法向量。繞射面使在光通道中傳遞的光產生繞射而傳遞至光感測器。

本發明之一實施例提出一種光譜儀的組裝方法，其包括下列步驟。將一繞射元件配置於光通道旁，其中波導模組具有一第一反射面及一相對於第一反射面的第二反射面，光通道位於第一反射面與第二反射面之間，且繞射元件具有一繞射面。將一光感測器配置於光通道的一端。使一光經由光通道傳遞至繞射面，並使繞射面將至少部分的光繞射至光感測器。調整繞射面在實質上垂直於第二反射面的方向上的位置與繞射面相對於第二反射面的夾角之至少其中之一，並對應量測照射於光感測器上的光之光譜。判斷照射於光感測器上的光之光譜是否符合一預定的清晰條件，其中當照射於光感測器上的光之光譜符合預定的清晰條件時，將繞射元件固定，若不符合，則繼續調整繞射面的位置與夾角之至少其中之一，直到符合為止。

本發明之一實施例提出一種組裝系統，其包括一承載器、一第一治具及一第二治具。承載器承載一波導模組，且波導模組具有一第一反射面、一相對於第一反射面的第二反射面及位於第一反射面與第二反射面之間的一光通道。第一治具將一繞射元件承載於光通道旁，其中繞射元件具有一繞射面，且第一治具調整繞射面在實質上垂直於第二反射面的方向上的位置與繞射面相對於第二反射面的夾角之至少其中之一。第二治具將一光感測器承載於光通道的一端，且調整光感測器的位置與角度之至少其中之一。

在本發明之實施例之光譜儀中，由於從垂直於第二反射面的方向上的位置來看，繞射面的第一側邊位於第一反射面與第二反射面之間，且繞射面的第一側邊與第二反射面保持一間距，因此繞射面之輪廓圖清晰度較高的部分可將在光通道中傳遞的光中強度較大的部分繞射，進而提升光譜儀所測得的光譜之光學品質。在本發明之實施例之光譜儀中，由於繞射元件的配置面相對於第二反射面傾斜，因此繞射面趨向平行於第二反射面的法向量，進而提升光譜儀所測得的光譜之光學品質。在本發明之實施例之光譜儀的組裝方法中，由於繞射元件的位置與角度之至少其中之一經過調整，直到光譜符合預定的清晰條件後，再將繞射元件固定，因此繞射元件可被固定在適當的位置，以提升光譜儀所測得的光譜的光學品質。在本發明之實施例之組裝系統中，由於採用了第一治具與第二治具來分別調整繞射元件與光感測器，因此繞射元件與光感測器的相對位置可被精確地調整，進而提升所測得的光譜的光學品質。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A為本發明之一實施例之光譜儀的側視示意圖。圖1B為圖1A之光譜儀的上視圖，其中為了便於使讀者了解入光口、繞射元件及光感測器的相對位置關係，圖1B中省略了圖1A中的第一座體與第二座體。圖1C為圖1A中的繞射光柵及加高元件的立體圖。請參照圖1A、圖1B及圖1C，本實施例之光譜儀100包括一波導模組200、一繞射元件300及一光感測器110。在本實施例中，光譜儀100包括一入光口120，而待偵測的光L1經由該入光口120進入該光譜儀100中。圖1A是由圖1B之靠近入光口120的一側往光感測器110的方向看過去的側視圖，因此在圖1A中，光感測器110會位於入光口120的後方。

波導模組200具有一第一反射面212、一相對於第一反射面212的第二反射面222及位於第一反射面212與第二反射面222之間的一光通道C。繞射元件300具有一繞射面310及位於繞射面310上的多個條狀繞射結構320。這些條狀繞射結構320在繞射面310的一第一側邊312的輪廓圖(profile)清晰度大於在繞射面310的一第二側邊314的輪廓圖清晰度。在本實施例中，繞射元件300具有一配置面350及一缺口305，其中缺口305位於配置面350的一側。缺口305具有底面330及繞射面310，且繞射面310與底面330連接。此外，在本實施例中，繞射元件300的材質為半導體，例如為矽，而缺口305例如是利用半導體蝕刻製程透過具有輪廓圖的光罩或遮罩將整塊的半導體材料從靠近第一側邊312的位置往第二側邊314的方向蝕刻，而一直蝕刻至底面330為止，且蝕刻出這些條狀繞射結構320。半導體蝕刻製程例如是應用於微機電系統(micro electro mechanical system,MEMS)的蝕刻製程。由於蝕刻方向是從第一側邊312往第二側邊，因此在本實施例中，條狀繞射結構320的輪廓圖清晰度從第一側邊312往第二側邊314遞減。

繞射面310使在光通道C中傳遞的光L1產生繞射而傳遞至光感測器110。在本實施例中，光感測器110為一影像感測器，例如為一維影像感測器。然而，在其他實施例中，光感測器110亦可以是二維影像感測器。入光口120例如為一狹縫，而狹縫的延伸方向可實質上平行於條狀繞射結構320的延伸方向。經由入光口120射入光譜儀100內的至少部分的光L1在光通道C中傳遞至繞射元件300的繞射面310。具體而言，經由入光口120進入光通道C中的至少部分的光L1會不斷地被第一反射面212與第二反射面222反射，然後傳遞至繞射面310。繞射面310會使光L1產生繞射，而形成多個階數不同的繞射光LC0、LC1、LC2、LC3、LC4，至少部分的這些繞射光LC0、LC1、LC2、LC3、LC4傳遞至光感測器110而在光感測器110上形成光譜。

圖2繪示繞射元件300與光通道C的交界處之一平面上的光強度分佈曲線，其中垂直方向為從第一反射面212往第二反射面222的方向，而水平方向為從繞射面310之遠離入光口120的一第一端E1往繞射面310之靠近入光口120的一第二端E2的方向。由圖2可知，在本實施例中，由於從入光口120入射的光L1之強度例如是呈現高斯分布，且光L1不斷地被第一反射面212與第二反射面222反射，因此光L1的最大強度約略位於第一反射面212與第二反射面222之間的中面(midplane)上，其中此中面至第一反射面212的距離實質上等於此中面至第二反射面222的距離。此外，由於第一端E1比第二端E2遠離入光口120，所以在水平方向上，光L1的強度約略呈現從第一端E1往第二端E2遞增的趨勢。

在本實施例中，從垂直於第二反射面222的方向上的位置來看，繞射面310的第一側邊312位於第一反射面212與第二反射面222之間，且繞射面310的第一側邊312與第二反射面222保持一間距T。也就是說，從圖1A的上下方向來看，第一側邊312在上下方向上的位置位於第一反射面212在上下方向上的位置與第二反射面222在上下方向上的位置之間，且第一側邊312在上下方向上的位置與第二反射面222在上下方向上的位置保持間距T。由於繞射面310在第一側邊312附近的條狀繞射結構320的輪廓圖清晰度較高而有較好的繞射效果，且光L1之強度在第一反射面212與第二反射面222附近較低，而在靠近第一反射面212與第二反射面222的中面位置處較高，因此讓第一側邊312的高度位置(即垂直於第二反射面222的方向上的位置)位於第一反射面212與第二反射面222之間可使條狀繞射結構320較為清晰的部分對光L1之強度較高的部分進行繞射，進而提升光感測器110所測得的光譜之光學品質(例如光譜的解析度及/或感度)。另外，在圖1C中，當一表面340面對光通道C時，表面340會接收光 L1而衍生出雜散光；但在圖1A中，加高元件130使得表面340位移至面對反射板216的側邊，因此能有效降低雜散光的形成。

在本實施例中，波導模組200包括一第一座體210及一第二座體220。第一座體210具有第一反射面212，且第二座體220具有第二反射面222。光通道C形成於第一座體210與第二座體220之間，且繞射元件300配置於第二座體220上。在本實施例中，第一座體210包括一殼體214及一反射板216，且反射板216配置於殼體214上，其中第一反射面212為反射板216的表面。此外，第二座體220可包括一殼體224及一反射板226，且反射板226配置於殼體224上，其中第二反射面222為反射板226的表面。此外，反射板216配置於反射板226與殼體214之間，且反射板226配置於反射板216與殼體224之間。在本實施例中，光通道C為反射板216與反射板226之間的空間，亦即反射板216與反射板226形成一中空波導(wave guide)。

在本實施例中，光譜儀100更包括一定位手段，用以從垂直於該第二反射面222的方向上的位置來看，使繞射面310的第一側邊312位於第一反射面212與第二反射面222之間，且使繞射面310的第一側邊312與第二反射面222保持間距T。在本實施例中，定位手段可用一加高元件130來實現，加高元件130配置於繞射元件300與第二座體220之間。在本實施例中，加高元件130配置於反射板226上，且繞射元件300配置於加高元件130上。然而，在其他實施例中，加高元件130亦可以是配置於殼體224上，且繞射元件300配置於加高元件130上。在本實施例中，加高元件130例如為一墊片。在本實施例中，加高元件130可增加配置面350的高度，以改變繞射面310的位置，進而使繞射面310的第一側邊312靠近第一反射面212與第二反射面222的中面。因中面處的光強度較高，所以使第一側邊312(條狀繞射結構320在此處較為清晰)靠近中面可提升繞射面310的繞射效果。在其他實施例中，加高元件130亦可以是與繞射元件300一體成型。舉例而言，加高元件130與繞射元件300的材質可同為半導體(例如矽)，在利用半導體蝕刻製程蝕刻出缺口305之前，可先對半導體塊材50(如圖3A所繪示)蝕刻而形成如圖3B的加高元件130。接著，再繼續對半導體塊材50的其他部分60蝕刻而形成如圖1C的缺口305及繞射面310。

在本實施例中，繞射元件300與第二座體220之間形成一出光通道A，出光通道A位於加高元件130旁，且來自入光口120的另一部分的光L11經由出光通道A離開光通道C。在本實施例中，加高元件130可呈現三角形，而三角形的斜邊旁可讓出一空間(即出光通道A)讓光L11通過，這樣光L11就可以經由出光通道A離開光通道C，而不會被加高元件130反射而於光通道C內部形成雜散光，進而影響光感測器110所感測到的光譜的品質，亦即能夠降低光譜的雜訊。在本實施例中，加高元件130具有表面133，而表面133例如為吸光表面，其可吸收光L1之照射於加高元件130的部分，以避免此部分的光L1形成雜散光而影響光譜的品質。然而，在其他實施例中，加高元件130亦可以是透明元件，如此光L1之照射於加高元件130的部分可直接穿透加高元件130而離開光通道C，而較不會在光通道C內形成雜散光而影響光譜的品質。在其他實施例中，加高元件130亦可以不要呈現三角形而形成出光通道A，而加高元件130可以具有大致上對應於繞射元件300的形狀(例如呈矩形)而不形成出光通道A。此外，具有大致上對應於繞射元件300的形狀的加高元件130可具有吸光表面，或者可為透明加高元件130，如此可減少雜散光的形成。

在本實施例中，這些條狀繞射結構320彼此實質上平行，且繞射面310為一弧形凹面。換言之，這些條狀繞射結構320彼此實質上平行地排列於一弧面上，如此一來，被呈弧形的繞射面310繞射的光L1便能夠較為收斂地傳遞至光感測器110上。這樣的話，繞射面310與光感測器110之間便可以不用配置用以收斂繞射的光L1的透鏡，或者繞射面310與光感測器110之間用以收斂繞射的光L1的透鏡的數量便可以減少。因此，光譜儀100的體積便可以被有效縮小。

圖4為本發明之另一實施例之光譜儀的側視示意圖。請參照圖4，本實施例之光譜儀100a與圖1A之光譜儀100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之光議儀100a中，加高元件130a的厚度小於圖1A之加高元件130的厚度，因此繞射元件300之與底面330連接的一表面340至少有一部分(如圖4中靠近下面的部分)面對光通道C。此外，表面340佈有一吸光材料140，例如配置於表面340之面對於光通道C的部分上。如此一來，在光通道C中傳遞的光L1在射向表面340時，會被吸光材料140吸收，而不會被表面340反射而形成雜散光。在其他實施例中，也可在表面340的整面都配置吸光材料140。此外，吸光材料140亦可不只配置於表面340上，其亦可設置於繞射元件300之繞射面310以外的其他表面(包括表面340)上，例如是那些可能被光L1照射到的表面上。

圖5A為本發明之又一實施例之光譜儀的立體圖，圖5B為圖5A之光譜儀的爆炸圖，而圖5C為圖5A之光譜儀中的加高元件的立體圖。請參照圖5A至圖5C，本實施例之光譜儀100b與圖1A及圖1B的光譜儀100類似，而兩者的主要差異在於加高元件130b與加高元件130的差異。在圖5A與圖5B中，為了讓使用者可以清楚看到光譜儀100的內部構造，因此將第一座體210的殼體214(如圖1A所繪示)移除。圖1A中的反射板216與反射板226的立體形狀可參考圖5A中之反射板216的形狀。此外，圖1A中的殼體224的立體形狀可參考圖5A中的殼體224的形狀。在本實施例中，殼體224例如可藉由一次電腦數值控制(computer numerical control,CNC)來製作。在本實施例中，加高元件130b具有至少一光限制凹槽134b(圖5C中是以多個光限制凹槽134b為例)，其位於加高元件130b面向光通道C的表面133b。表面133b相對於光通道C的位置實質上相同於圖1C之加高元件130的表面133相對於光通道C的位置，而表面133b與表面133的差異在於表面133b具有光限制凹槽134b，而表面133為平面。因此，與加高元件130類似的是，加高元件130b的表面133b旁亦有出光通道A。在本實施例中，從入光口120入射的部分的光L1被繞射面310繞射，另一部分的光L1經由出光通道A離開光通道C，且再一部分的光L1會被光限制凹槽134b補捉。

射入光限制凹槽134b中的光L1被光限制凹槽134b反覆地反射而局限於光限制凹槽134b中。具體而言，每一光限制凹槽134b可具有相對的兩傾斜導引面1342及一與傾斜導引面1342連接且具有缺口1343的環形反射面1344。照射於表面133b的光L1會被傾斜導引面1342反射及導引而經由缺口1343進入環形反射面1344所圍繞的空間中。由於缺口1343的尺寸比此空間的尺寸小，因此在此空間中傳遞的光L1會不斷地被環形反射面1344反射而難以逃逸至此空間外。由於每一次反射都會造成些許的光衰減。因此，當經過多次反射後，光L1會被環形反射面1344吸收而消失於此空間中。如此一來，光限制凹槽134b便能夠避免雜散光的產生，進而提升光感測器110所感測到的光譜之品質。

在本實施例中，加高元件130b具有位置參考標記1345、1346，其可作為繞射元件300與加高元件130b的相對位置的參考，位置參考標記1345與1346例如是開孔。具體而言，如圖5A所繪示，當繞射元件300配置於加高元件130b上時，組裝者可藉由觀察繞射元件300遮住位置參考標記1345與1346的比例來判斷繞射元件300是否組裝於正確的位置上。當已確定繞射元件300的位置正確時，組裝者可利用黏著材料固定繞射元件300的位置，而黏著材料可經由開孔(即位置參考標記1345與1346)與開孔下方的反射板226或殼體224(請參照圖1A)接觸，進而使繞射元件300、加高元件130b及第二座體220(如圖1A所繪示)的相對位置固定。

此外，在本實施例中，參考標記1345與參考標記1346可以往不同的方向延伸，例如以實質上互相垂直的方向延伸。如此一來，判斷繞射元件300是否在正確地位置上時，便可在兩個不同的方向上都有參考標記可作為位置的參考基準。另外，加高元件130b可更包括一定位開孔135，而殼體224可包括一定位部2242，例如為一定位柱。當加高元件130b配置於反射板226上時，定位開孔135可套設於定位部2242上，例如是定位部2242緊配於定位開孔135中，如此一來，便可達到固定加高元件130b的效果。

在本實施例中，加高元件130b更包括狹縫1362、1364及1366，狹縫1362連通參考標記1345與參考標記1346，狹縫1364連通參考標記1346與定位開孔135，且狹縫1366連通定位開孔135與加高元件130b的側邊以外的空間。如此一來，當藉由切割一板材以形成加高元件130b時，便能利用刀具經一次切割而切割出加高元件130b。此外，狹縫1366亦可使加高元件130b套設於定位部2242上時，定位開孔135稍微被定位部2242撐開，以使加高元件130b較易組裝於定位部2242上，而仍不失緊配的效果。在另一實施例中，如圖6所繪示，加高元件130c可不具有如圖5C之狹縫1366，而具有狹縫1362與1364，如此可利用刀具經二次切割而切割出加高元件130c。或者，在其他實施例中，加高元件130c亦可不具有狹縫1362與1364，而加高元件130c須經過更多次的切割之後才能製作完成。

請再參照圖5A至圖5C，本實施例之光譜儀100b更包括一轉接頭150及一遮光元件160，轉接頭150可以與一光纖的一端連接，而光纖的另一端可接收來自待測光源的光L1。光L1經由光纖傳輸至轉接頭150並經由轉接頭150的開口152照射於遮光元件160時，由於入光口120形成於遮光元件160(如圖1A所繪示，例如為狹縫)，因此部分的光L1會經由入光口120傳遞至光通道C內。然而，在其他實施例中，光譜儀100b亦可不具有轉接頭150，而外界的部分特偵測光L1則照射於入光口120上，並經由入光口 120傳遞至光通道C中。

圖7為本發明之再一實施例之繞射元件與加高元件的立體示意圖。請參照圖7，本實施例之加高元件130d與圖1C之加高元件130類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之光譜儀中，加高元件130d包括多個彼此間隔配置的間隔件(spacer)131d，且這些間隔件131d配置於繞射元件300與第二座體220之間。這些間隔件131d可以是透明間隔件或吸光間隔件131d，以減少雜散光的產生。此外，這些間隔件131d可配置於繞射元件300的一部分上，以使這些間隔件131d的一側讓出出光通道A，進而減少雜散光的產生。

圖8為本發明之另一實施例之光譜儀的側視示意圖。請參照圖8，本實施例之光譜儀100e與圖1A之光譜儀100類似，而兩者的差異如下所述。請參照圖8，不同於圖1A之實施例是採用加高元件130來加高繞射元件300的高度，本實施例之光譜儀100e包括一黏著材料130e，黏著材料130e將繞射元件300固定於第一座體210與第二座體220之至少其中之一(圖8是以固定於第二座體220為例)。在本實施例中，黏著材料130e例如為一黏著膠，部分的黏著材料130e位於繞射元件300與反射板226之間，以將繞射元件300貼附於反射板226上。此外，另一部分的黏著膠貼附於反射板226、殼體224與繞射元件300上。黏著材料130e可將繞射元件300固定於適當的高度，以使繞射面310的第一側邊312在垂直於第二反射面222的方向上的位置位於第一反射面212與第二反射面222之間，進而提升繞射元件300的繞射效果。

圖9為本發明之又一實施例之光譜儀的局部側視示意圖。請參照圖9，本實施例之光譜儀100f與圖1A之光譜儀100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，波導模組200f的第一座體210f及第二座體220f之至少其一具有固定部(在圖9中是以第一座體210f的殼體214f具有固定部215f，且第二座體220f的殼體224f具有固定部225f為例)，以固定繞射元件300的位置。具體而言，固定部215f與固定部225f例如為凸起部，而固定部225f與配置於殼體214上的彈性體215f其可夾持繞射元件300，以達到固定繞射元件300的效果。在本實施例中，彈性體215f的材質例如為彈性矽膠。藉由彈性體固定部215f與固定部225f的固定，可使繞射元件300被固定於適當的高度，以使繞射面310的第一側邊312在垂直於第二反射面222的方向上的位置位於第一反射面212與第二反射面222之間，且使繞射面310的第一側邊312與第二反射面222保持間隙，進而提升繞射元件300的繞射效果。

在其他實施例中，亦可以是第一座體210f具有固定部，而第二座體220f不具有固定部，或者是第一座體210f與第二座體220f皆具有固定部，如此仍皆可將繞射元件300固定於適當的高度以提升繞射效果。此外，在其他實施例中，亦可採用其他元件或結構來將繞射元件300固定於適當的高度，以使繞射面310的第一側邊312在垂直於第二反射面222的方向上的位置位於第一反射面212與第二反射面222之間，而這些元件與結構皆屬本發明的保護範疇。

圖10為本發明之再一實施例之光譜儀的側視示意圖。請參照圖10，本實施例之光譜儀100g與圖1A的光譜儀100類似，而兩者的差異如下所述。請參照圖10，在本實施例之光譜儀100g中，波導模組200g包括一導光本體230、一第一反射膜216g及一第二反射膜226g。導光本體230形成光通道C，第一反射膜216g配置於導光本體230上，且第二反射膜226g配置於導光本體230上。導光本體230位於第一反射膜216g與第二反射膜226g之間，第一反射膜216g與導光本體230的介面形成第一反射面212，且第二反射膜226g與導光本體230的介面形成第二反射面222。導光本體230的材質例如是透明材質，因此光L1可在導光本體230中傳遞，且不斷地被第一反射膜216g與第二反射膜226g反射。第一反射膜216g與第二反射膜226g例如是金屬鍍膜或非金屬鍍膜。換言之，導光本體230、第一反射膜216g及第二反射膜226g形成一實心波導。在其他施例中，波導模組200g也可以包括具全反射特性導光本體，因此光L1則可直接在導光本體中進行全反射傳導，而無需再透過加工形成反射膜。

在本實施例中，加高元件130g配置於殼體224上，以使繞射元件300位於適當的高度，並使繞射面310的第一側邊312在垂直於第二反射面222的方向上的位置位於第一反射面212與第二反射面222之間，進而提升繞射元件300的繞射效果。在其他實施例中，亦可利用黏著材料、殼體214或殼體224上的固定部或其他任何可以固定繞射元件300的元件或結構，來使繞射面310的第一側邊312在垂直於第二反射面222的方向上的位置位於第一反射面212與第二反射面222之間。

圖11為本發明之另一實施例之光譜儀的側視示意圖。請參照圖11，本實施例之光譜儀100h與圖1A之光譜儀100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之光譜儀100h中，繞射元件300 的缺口305的繞射面310相對於底面330傾斜。具體而言，由於利用半導體蝕刻製程蝕刻半導體材料時，隨著製程條件的設定，可能會產生底切(undercut)效應，此時底面330即為蝕刻終止面，因此繞射面310會相對於底面330傾斜。在本實施例中，底面330相對於第二反射面222傾斜，以使繞射面310趨向平行於第二反射面222的法向量。具體而言，當底切效應產生時，繞射面310會不垂直於第二反射面222。此時，可使繞射元件300傾斜擺設，亦即使底面330傾斜，則可讓繞射面310接近垂直於第二反射面222。這樣的話，光L1便能夠較為垂直地入射繞射面310，而使光L1的繞射效果提升，例如可提升解析度。

在本實施例中，可將加高元件130h配置於繞射元件300與第二座體220之間，且使加高元件130h配置於繞射元件300之遠離繞射面310的一側，亦即配置於繞射元件300之尾端下方。如此一來，繞射元件300的尾端便會翹起，而使底面330傾斜，並使繞射面310接近於垂直。

圖12為本發明之又一實施例之光譜儀的側視示意圖。請參照圖12，本實施例之光譜儀100i與圖11之光譜儀100h類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之光譜儀100i中，除了繞射元件300的缺口305的繞射面310相對於底面330傾斜之外，繞射面310的第一側邊312在垂直於第二反射面222的方向上的位置亦位於第一反射面212與第二反射面222之間。如此一來，除了光L1可以較為垂直地入射繞射面310之外，光L1之強度較強的部分亦可照射於條狀繞射結構320(如圖1C所繪示)之較清晰的部分。這樣的話，繞射面310對光L1產生的繞射效果便能夠有效地提升，進而增進本實施例之光譜儀100i所測得的光譜之光學品質。

在本實施例中，加高元件130i可使繞射元件300同時達到加高及傾斜的效果。舉例而言，加高元件130i在遠離繞射面310的一側的厚度可大於加高元件130i在靠近繞射面310的一側的厚度，進而達到同時使繞射元件300加高及傾斜的效果。

除了如上述可利用加高元件130h與加高元件130i來使繞射元件300達到如圖11與圖12之擺設位置與角度之外，在其他實施例中，亦可利用黏著材料、其他元件或其他結構來使繞射元件達到如圖11與圖12之擺設位置與角度。

圖13A至圖13E為本發明之一實施例之組裝系統的示意圖及本發明之一實施例之用以說明光譜儀的組裝方法的流程之示意圖。請參照圖13A至圖13E，本實施例之光譜儀的組裝方法可用以組裝如圖8之光譜儀100e，或上述其他實施例之光譜儀，而以下以組裝如圖8之光譜儀100e為例。本實施例之光譜儀的組裝方法包括下列步驟。首先，如圖13A所繪示，提供波導模組200，例如是利用組裝系統400的一承載器410來承載波導模組200。接著，如圖13B所繪示，將繞射元件300配置於光通道C(如圖1A所繪示)旁，例如是利用組裝系統400的一第一治具420將繞射元件300承載於光通道旁C。然後，如圖13C所繪示，將光感測器110配置於光通道C的一端，例如利用組裝系統400的一第二治具430將光感測器110承載於光通道C的一端。之後，使光L1經由光通道C傳遞至繞射面310，並使繞射面310將至少部分的光L1繞射至光感測器110。舉例而言，可利用一光源450發出光L1，並使光L1依序經由入光口120與光通道C傳遞至繞射面310。在本實施例中，光源450為已知頻譜及/或強度的標準燈。

然後，調整繞射面310在實質上垂直於第二反射面222的方向(如方向D1)上的位置與繞射面310相對於第二反射面222的夾角θ 1(如圖8所繪示)之至少其中之一，並對應量測照射於光感測器110上的光L1之光譜。舉例而言，第一治具420調整繞射面310在實質上垂直於第二反射面222的方向上的位置與繞射面310相對於第二反射面222的夾角之至少其中之一，且第一治具420可藉由移動或轉動繞射元件300來達到此效果。

在本實施例中，第一治具420亦可調整繞射面310在實質上平行於第二反射面222的方向上且實質上垂直於入光口120(如圖1A所繪示)與繞射面310的連線的方向上的位置(例如方向D2上的位置)，其中入光口120設於波導模組200的一端，例如是位於遮光元件160上。此外，在本實施例中，第一治具420可調整繞射面310至入光口120的距離(例如是平行於方向D3的距離)。

另外，在本實施例中，第一治具420調整繞射面310之一第一轉動角度θ 2，其中第一轉動角度θ 2為以實質上平行於第二表面222的法線的轉動軸A2為軸的轉動角度。再者，在本實施例中，第一治具420調整繞射面310之一第二轉動角度θ 3，其中第二轉動角度θ 3為以實質上平行於入光口120至繞射面310的連線的轉動軸A3為軸的轉動角度。

如此一來，第一治具420可在三個方向D1、D2及D3上調整繞射面310的位置，且可調整繞射面310的夾角θ 1、第一轉動角度θ 2及第二轉動角度θ 3，因此第一治具420可對繞射元件300 達到六軸定位。

之後，請參照圖13D，判斷照射於光感測器110上的光L1之光譜是否符合一預定的第一清晰條件，其中當照射於光感測器110上的光L1之光譜符合預定的第一清晰條件時，將繞射元件300固定，若不符合，則繼續調整繞射面310的位置與夾角之至少其中之一，直到符合為止。具體而言，可藉由一控制單元490(如圖13E所繪示)判斷光譜是否符合預定的清晰條件，當光譜符合預定的第一清晰條件時，藉由組裝系統400的點膠裝置440將一黏著材料442施加在繞射元件300上，以將繞射元件300固定於一第一座體210與一第二座體220之至少其中之一，而圖13D是以配置於第二座體220的反射板226為例。在本實施例中，例如是以控制單元490來命令點膠裝置440作動。此外，在本實施例中，預定的第一清晰條件例如為光譜在特定波長範圍處的感度大於一預設的閥值及/或光譜的解析度大於一預設的閥值。

再者，在本實施例中，可根據繞射面310位於上一次調整時的位置與夾角之至少其中之一時所量測到的光譜來決定繞射面310將調整到的位置與夾角之至少其中之一。

然後，請參照圖13E，在將繞射元件300固定之後，調整光感測器110相對於光通道C的位置與角度之至少其中之一，並對應量測照射於光感測器110上的光L1之光譜。接著，判斷照射於光感測器110上的光L1的光譜是否符合一預設的第二清晰條件，若符合，則將光感測器110固定，若不符合，則繼續調整光感測器110相對於光通道C的位置與角度之至少其中之一，直到符合為止。在本實施例中，預定的第二清晰條件例如為光譜在特定波長範圍處的感度大於一預設的閥值及/或光譜的解析度大於一預設的閥值。第一清晰條件與第二清晰條件可以相同或視需求而為不同。

具體而言，可利用類似於第一治具420的第二治具430來調整光感測器110的位置與角度之至少其中之一。此外，在本實施例中，第二治具430亦可在平行於光通道C的方向、垂直於光通道C與第二表面222的方向及垂直於光通道C但平行於第二表面222的方向等三個方向來移動光感測器110。或者，第二治具430亦可以平行於光通道C的軸、垂直於光通道C與第二表面222的軸及垂直於光通道C但平行於第二表面222的軸等三個軸為轉動軸而轉動光感測器110。換言之，在本實施例中，第二治具430亦可對光感測器110作六軸定位。此外，在本實施例中，當光感測器110所測得的光譜符合第二清晰條件時，可利用組裝系統400的點膠裝置460將黏著材料462施加在光感測器110上，以將光感測器110固定於光通道C的一端，例如是固定於第一座體210與第二座體220之至少其中之一。

請參照圖13E，組裝系統400更包括一第一致動器470、一第二致動器480及一控制單元490。第一致動器470驅動第一治具420，且第二致動器480驅動第二治具430。控制單元490電性連接至第一致動器470與第二致動器480，且控制第一致動器470與第二致動器480的作動。換言之，第一致動器470與第二致動器480可分別驅動第一治具420與第二治具430，以使第一治具420與第二治具430分別調整繞射元件300與光感測器110的位置與角度。此外，第一致動器470與第二致動器480驅動第一治具 420與第二治具430方式則是受到控制單元490的控制。控制單元490例如是控制晶片、處理器、電腦或其他適當的控制器。

在本實施例中，控制單元490電性連接至光感測器110及點膠裝置440及460，且光感測器110將其所測得的光譜訊號回授至控制單元490。控制單元490根據回授之光譜訊號決定繞射元件300的位置與夾角之至少其中之一及光感測器110的位置與角度之至少其中之一。控制單元490經由一判斷程序來判斷光感測器110所測得的光譜訊號的清晰度是否符合標準(例如判斷是否符合上述第一清晰條件及第二清晰條件)。當符合時，控制單元190命令點膠裝置440將黏著材料施加於繞射元件300上，且當不符合時，控制單元190繼續命令第一致動器470與第二致動器480作動以調整繞射元件300的位置與夾角之至少其中之一或光感測器的位置與角度之至少其中之一，直到光譜訊號的清晰度符合標準為止。

此外，在本實施例中，控制單元490亦可電性連接至點膠裝置460，而當控制單元490判斷光感測器110所測得的光譜符合第二清晰條件時，控制單元490命令點膠裝置460將黏著材料施加於光感測器110上，以固定光感測器110的角度與位置。

當繞射元件300與光感測器110作上述的點膠固定之後，例如可使繞射面310的第一側邊312在垂直於第二反射面222的方向上的位置位於第一反射面212與第二反射面222之間，且與第二反射面222保持間距，或者可使繞射面310趨向平行於第二反射面222的法向量，或者使繞射面310同時處於上述兩者狀況下。如此一來，組裝系統400及光譜儀的組裝方法便可以組裝出具有良好光譜品質的光譜儀，例如光譜儀100e及其變化型(如底面330傾斜的變化型)。

在本實施例中，是以先固定繞射元件300，再固定光感測器110為例。然而，在另一實施例中，亦可以是將繞射元件300與光感測器110的位置都調整好後(即符合第一清晰條件及第二清晰條件後，其中第一清晰條件與第二清晰條件可以相同或不同)，再點膠固定繞射元件300及光感測器110。在調整繞射元件300與光感測器110的位置時，可產生一些繞射元件300的位置相對於光感測器110的位置之排列組合，而控制單元490可將光偵測器110在這些排列組合時所測得的光譜之感度、解析度及雜散光的比例儲存於一資料儲存媒體中。此外，控制單元190可從這些排列組合中選取光譜訊號最佳的一些排列組合，而在下一次組裝時，控制單元190便優先將繞射元件300與光感測器110調整至這些排列組合的位置。或者，控制單元190可以根據這些排列組合的位置來作內插估計，以估計出繞射元件300與光感測器110應被固定的位置，如此可有效縮短組裝的時間。

上述的內容是以自動的方式調整繞射元件300與光感測器110的位置為例，然而，在其他實施例中，亦可採用手動的方式調整繞射元件300與光感測器110的位置。當採用手動調整時，第一治具420與第二治具430被取代成手動操作的治具，而手動操作的治具可包括至少一滑軌及或至少一旋轉桿，在本實施例中，當繞射元件300與光感測器110都作六軸調整時，第一治具420可以用三個滑軌與三個旋轉桿取代，且第二治具430亦可以用三個滑軌與三個旋轉桿取代。舉例而言，三個滑軌可分別調整繞射面310在三個方向D1、D2及D3上的移動位置，而三個旋轉桿可分別調整繞射面310的夾角θ 1、第一轉動角度θ 2及第二轉動角度θ 3。

此外，當採用手動調整時，調整光感測器110並判斷光譜是否符合預設的清晰條件的方法的一個實施例如下。首先，光源450可先採用汞燈，此時，可先調整光感測器110在垂直於第二表面222及垂直於光通道C的方向，且一邊觀察光譜的波峰是否瘦長，當光譜的波峰值達到最高且波峰瘦長時，便將光感測器110停留在此位置。波峰值為光譜的計數值(counts)，即代表光感測器110所接收到的光能量。當光感測器110在一段積分時間內持續接收光L1時，隨著時間的增加，計數值亦會增加。因此，波峰值是否達到最高的判斷是根據波峰處的計數值是否相對於其他波長處的計數值達到最大。換言之，光譜的計數值可視為不同波長的光的相對光強度。

接著，可調整光感測器110在實質上平行於光通道C的方向上的位置，亦即調整光感測器110與繞射元件300的距離，當光譜中的各波長的波峰同時便得瘦長且波峰值遞增至最大，且在各波長的波峰值部分遞增部分遞減之前，將光感測器110停留在此外置。

之後，再固定光感測器110的位置。如此一來，光感測器110便能夠被固定在光譜解析度較佳，且波峰值相對較高的位置。光感測器110在其他方向的移動與轉動的調整亦可依上述方式來調整。

再者，調整繞射元件300並判斷光譜是否清晰的方法亦可依上述調整光感測器110並判斷光譜是否清晰的方向來進行。另外，為了縮短組裝時間，亦可依之前調整的經驗而將繞射元件300移動並旋轉至一些數量有限的特定的位置後，判斷光譜是否清晰。當繞射元件300在這些位置其中之一光譜最為清晰，則將繞射元件300固定於此位置。如此一來，可將繞射元件300調整至較少的位置與角度上來觀察光譜，而可以不用連續調整繞射元件300的位置與角度而一邊觀察光譜。這樣的話，便可有效縮短組裝工時。換言之，繞射元件300的角度與位置可以採用粗略調整而固定的方式，而光感測器110的角度與位置則在繞射元件300固定後，再作精細調整而固定，如此仍可獲得良好的光譜品質。

當光感測器110被固定後，可採用滷素燈作為光源450，並利用濾光片濾除光感測器110所能偵測到的部分波長的光L1。接著，比較光感測器110上對應至被濾除的光L1的波長之計數值與光感測器110上對應至未被濾除的光L1的波長之計數值，根據這兩個計數值的比值便可判斷出光感測器110受到雜散光的影響的大小。當比值越大，受到雜散光的影響越大。

接著，可利用發光強度經過校正後的光源作為光源450，以校正光感測器110所偵測到的感光強度。

圖14A為本發明之另一實施例之光譜儀的剖面示意圖，圖14B為圖14A之光譜儀在移除了殼體214後的上視示意圖，而圖14C為圖14A之光譜儀在移除了殼體214後的立體示意圖。請參照圖14A至圖14C，本實施例之光譜儀100j與圖1A之光譜儀100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，光譜儀100j更包括一連接單元505i，連接繞射元件300與第一座體210。由於繞射元件300藉由連接單元505j連接至第一座體210上，因此當光譜儀100j的溫度產生變化而造成第一座體210產生形變(例如寬度與長度的增加)時，第一座體210的形變藉由連接單元505j帶動繞射元件300。當繞射元件300的位置隨著第一座體210的形變而改變時，繞射元件300與第一座體210的連接關係或連接強度就不易受到熱應力的破壞。如此一來，便可有效提升光譜儀100j的可靠度與耐用度。

在本實施例中，連接單元505j連接繞射元件300與反射板216，且當光譜儀100j的溫度產生變化而造成反射板216產生形變時，反射板216的形變藉由連接單元505j帶動繞射元件300。當繞射元件300的位置隨著反射板216的形變而改變時，繞射元件300與反射板216的連接關係或連接強度就不易受到熱應力的破壞。

在本實施例中，連接單元505j包括一固定件510j及多個黏著材料520j。固定件510j配置於第一座體210上，且具有多個第一貫孔512j。這些第一貫孔512j中的一第一部分的第一貫孔512j1暴露出部分繞射元件300，且這些第一貫孔512j中的一第二部分的第一貫孔512j2暴露出部分第一座體210(在本實施例中是以暴露出部分反射板216為例，而在其他實施例中亦可以是暴露出部分殼體214)。這些黏著材料520j填充於這些第一貫孔512j中，其中位於這些第一貫孔512j1中的這些黏著材料520j連接固定件510j與繞射元件300，且位於這些第一貫孔512j2中的這些黏著材料520j連接固定件510j與第一座體210。在本實施例中，固定件510j例如為一固定板，且固定板配置於反射板216上。然而，在其他實施例中，固定件510j亦可以是配置於殼體214上。

在本實施例中，連接單元505j更包括一墊片130j，配置於繞射元件300與固定件510j之間，且具有至少一第二貫孔132j(圖14A中是以多個第二貫孔132j為例)。第二貫孔132j與第一貫孔512j1相通，部分這些黏著材料520j填充於第一貫孔512j1與第二貫孔132j中，以連接固定件510j、墊片130j及繞射元件300。

在本實施例中，這些第一貫孔512j1可以是分散配置，且這些第一貫孔512j1的數量可以是有至少三個，以使填充於其中的黏著材料520j可良好地控制繞射元件300的水平或傾斜程度。然而，在其他實施例中，第一貫孔512j1的數量也可以是只有一個。

此外，在本實施例中，連接單元505j可具有至少一個定位孔530j(圖14C中是以多個定位孔530j為例)，其貫穿固定件510j與墊片130j，並暴露出繞射元件300的部分上表面360。當欲利用黏著材料520j固定繞射元件300時，可先利用一墊片配置於反射板226與繞射元件300之間，再利用治具通過定位孔530j以抵靠繞射元件300的上表面360，進而達到將繞射元件300的位置暫時固定的效果。接著，將黏著材料520j填充於第一貫孔512j1與第二貫孔132j中，當黏著材料520j固化後，即完成繞射元件300的固定。此時，可將墊片從反射板226與繞射元件300之間抽離，且可將治具從定位孔530j中移除。

如此一來，便可達到使繞射元件300懸空固定於第二座體220上方的效果。這樣的話，雜散光便可從繞射元件300與第二座體220之間的間隙離開光譜儀100j。需一提的是，在本實施例中，繞射元件300面對反射板226的配置面可佈有反射材料，形成一鏡面。如此可使雜散光更順利地從繞射元件300與第二座體220之間的間隙離開光譜儀100j。換言之，在本實施例中，定位手段可由固定件510j、墊片130j及黏著材料520j來實現，且墊片130j的厚度與下表面的傾斜度可分別控制繞射面310的位置與傾斜程度。

在本實施例中，固定件510j、墊片130j與反射板216的材質為金屬，例如為鋁(aluminum)，而黏著材料520j的材質例如為紫外光固化膠、AB膠或其他的黏著材料。由於金屬的熱膨脹係數比膠材小，因此當黏著材料520j貼附於第一貫孔512j1的內壁與第二貫孔132j的內壁時，固定件510j與墊片130j因受熱膨脹的程度較小，而可達到限制黏著材料520j的膨脹程度的效果。如此一來，繞射元件300在垂直於第一反射面212的方向上的高度便可以較不受環境溫度變化的影響。

在本實施例中，固定件510j的材料可與反射板216的材料相同，以使得固定件510j與反射板216的熱膨脹係數實質上相同。如此一來，當環境溫度變化而造成反射板216的長度與寬度增加時，固定件510j亦能夠反應於溫度的變化而產生相應的形變，這樣便能夠改變繞射元件300的位置，以減少繞射元件300與反射板216的連接關係遭到熱應力的破壞的機會。然而，在其他實施例中，固定件510j與反射板216的熱膨脹係數亦可以不相同。

在其他實施例中，當繞射元件300的厚度足夠時，亦可不採用墊片130j，而使繞射元件300直接抵靠於固定件510j上。

圖15為本發明之另一實施例之光譜儀的剖面示意圖。請參照圖15，本實施例之光譜儀100k與圖14A的光譜儀100j類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之光譜儀100k中，繞射元件300k藉由連接單元505k固定於反射板216的側邊2162上。具體而言，連接單元505k例如為一黏著材料，其將繞射元件300k貼附於反射板216上。如此的架構亦可使得繞射元件300k的位置隨著反射板216的熱脹冷縮而移動，進而使得繞射元件300k與反射板216的連接關係不易受到熱應力的破壞。

圖16為本發明之又一實施例之光譜儀移除部分殼體後的上視示意圖。請參照圖16，本實施例之光譜儀100m與圖8之光譜儀100e類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之光譜儀100m中，繞射元件300具有一背對於繞射面310的背側370，且黏著材料130m連接繞射元件300的背側370與第二座體220(圖16中是以連接背側370與第二座體220的反射板226為例)，以將繞射元件300固定於第二座體220上。此外，在本實施例中，繞射元件300之連接背側370與繞射面310的側面380上則可不貼附有黏著材料130m。如此一來，當環境溫度的變化較大時，繞射元件300的位置可以有較大的裕度，進而可有效降低繞射元件300與第二座體220的連接關係遭到熱應力的破壞的可能性。在另一實施例中，繞射元件300之連接背側370與繞射面310的側面380上則可貼附有黏著材料130m。

綜上所述，在本發明之實施例之光譜儀中，由於繞射面的第一側邊在垂直於第二反射面的方向上的位置位於第一反射面與第二反射面之間，因此繞射面之輪廓圖清晰度較高的部分可將在光通道中傳遞的光中強度較大的部分繞射，進而提升光譜儀所測得的光譜之光學品質。在本發明之實施例之光譜儀中，由於繞射元件的缺口的底面相對於第二反射面傾斜，因此繞射面趨向平行於第二反射面的法向量，進而提升光譜儀所測得的光譜之光學品質。在本發明之實施例之光譜儀的組裝方法中，由於在繞射元件的位置與角度之至少其中之一經過調整並觀察光譜是否清晰後，再將繞射元件固定，因此繞射元件可被固定在適當的位置，以提升光譜儀所測得的光譜的光學品質。在本發明之實施例之組裝系統中，由於採用了第一治具與第二治具來分別調整繞射元件與光感測器，因此繞射元件與光感測器的相對位置可被精確地調整，進而提升所測得的光譜的光學品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、100a、100b、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100m‧‧‧光譜儀

110‧‧‧光感測器

120‧‧‧入光口

130、130a、130b、130c、130d、130h、130i‧‧‧加高元件

130e、130m、520j‧‧‧黏著材料

130j‧‧‧墊片

131d‧‧‧間隔件

132j‧‧‧第二貫孔

133、133b、340‧‧‧表面

1342‧‧‧傾斜導引面

1343、305‧‧‧缺口

1344‧‧‧環形反射面

1345、1346‧‧‧位置參考標記

134b‧‧‧光限制凹槽

135‧‧‧定位開孔

1362、1364、1366‧‧‧狹縫

140‧‧‧吸光材料

150‧‧‧轉接頭

152‧‧‧開口

160‧‧‧遮光元件

200、200f、200g‧‧‧波導模組

210、210f‧‧‧第一座體

212‧‧‧第一反射面

214、224‧‧‧殼體

215f‧‧‧彈性體

216、226‧‧‧反射板

2162‧‧‧側邊

216g‧‧‧第一反射膜

220、220f‧‧‧第二座體

222‧‧‧第二反射面

2242‧‧‧定位部

225f‧‧‧固定部

226g‧‧‧第二反射膜

230‧‧‧導光本體

300、300k‧‧‧繞射元件

310‧‧‧繞射面

312‧‧‧第一側邊

314‧‧‧第二側邊

320‧‧‧條狀繞射結構

330‧‧‧底面

360‧‧‧上表面

370‧‧‧背側

400‧‧‧組裝系統

410‧‧‧承載器

420‧‧‧第一治具

430‧‧‧第二治具

440‧‧‧點膠裝置

442‧‧‧黏著材料

450‧‧‧光源

460‧‧‧點膠裝置

462‧‧‧黏著材料

470‧‧‧第一致動器

480‧‧‧第二致動器

490‧‧‧控制單元

505j、505k‧‧‧連接單元

510j‧‧‧固定件

512j、512j1、512j2‧‧‧第一貫孔

530j‧‧‧定位孔

A‧‧‧出光通道

A2、A3‧‧‧轉動軸

C‧‧‧光通道

D1、D2、D3‧‧‧方向

E1‧‧‧第一端

E2‧‧‧第二端

L1‧‧‧光

LC0、LC1、LC2、LC3、LC4‧‧‧繞射光

T‧‧‧間距

θ 1‧‧‧夾角

θ 2‧‧‧第一轉動角度

θ 3‧‧‧第二轉動角度

圖1A為本發明之一實施例之光譜儀的側視示意圖。

圖1B為圖1A之光譜儀的上視圖。

圖1C為圖1A中的繞射光柵及加高元件的立體圖。

圖2繪示繞射元件與光通道的交界處之一平面上的光強度分佈曲線。

圖3A繪示用以製作繞射元件的半導體塊材。

圖3B為蝕刻圖3A之半導體塊材以形成加高元件的示意圖。

圖4為本發明之另一實施例之光譜儀的側視示意圖。

圖5A為本發明之又一實施例之光譜儀的立體圖。

圖5B為圖5A之光譜儀的爆炸圖。

圖5C為圖5A之光譜儀中的加高元件的立體圖。

圖6為圖5C的加高元件之另一變化。

圖7為本發明之再一實施例之繞射元件與加高元件的立體示意圖。

圖8為本發明之另一實施例之光譜儀的側視示意圖。

圖9為本發明之又一實施例之光譜儀的局部側視示意圖。

圖10為本發明之再一實施例之光譜儀的側視示意圖。

圖11為本發明之另一實施例之光譜儀的側視示意圖。

圖12為本發明之又一實施例之光譜儀的側視示意圖。

圖13A至圖13E為本發明之一實施例之組裝系統的示意圖及本發明之一實施例之用以說明光譜儀的組裝方法的流程之示意圖。

圖14A為本發明之另一實施例之光譜儀的側視示意圖。

圖14B為圖14A之光譜儀在移除了殼體214後的上視示意圖。

圖14C為圖14A之光譜儀在移除了殼體214後的立體示意圖。

圖15為本發明之另一實施例之光譜儀的剖面示意圖。

圖16為本發明之又一實施例之光譜儀移除部分殼體後的上視示意圖。

100‧‧‧光譜儀

110‧‧‧光感測器

120‧‧‧入光口

130‧‧‧加高元件

200‧‧‧波導模組

210‧‧‧第一座體