專利名稱：光學(xué)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無源光學(xué)元件，用于引導(dǎo)沿第一方向入射到該元件上第一電磁輻射和沿第二方向入射到該元件上第二電磁輻射到共同的方向。本發(fā)明還涉及利用這種無源光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在許多應(yīng)用中，需要發(fā)射包含兩個不同波長的電磁輻射到特定點(diǎn)。這種應(yīng)用可以是分光光度分析，其中利用兩個不同的波長照射樣本，并記錄電磁輻射與樣本的相互作用。我們需要兩個不同的波長，因為通過建立樣本與不同波長相互作用之間的比率，可以確定樣本的性質(zhì)。
滿足發(fā)射包含兩個波長電磁輻射到樣本的要求可以有多個解決方案。按照第一個解決方案，首先利用第一波長的輻射照射樣本，然后利用第二波長的輻射照射樣本。例如，通過有選擇地激活用于引導(dǎo)第一輻射或第二輻射到被照射樣本的反射鏡，可以實現(xiàn)這個目的。然而，這需要有機(jī)械可活動的元件，它對裝置的穩(wěn)定性提出高的要求，而且還使裝置復(fù)雜化。
按照第二個解決方案，利用不同位置處的不同波長照射樣本。然而，不同波長的輻射不與樣本的相同部分相互作用。所以，樣本不同位置處的不同性質(zhì)，例如，樣本的不同厚度，可以影響分析的結(jié)果。
按照第三個解決方案，可以利用發(fā)射寬頻譜波長的輻射源照射樣本。然而，若需要兩個特定的波長，則可能不是任何輻射源可以發(fā)射這兩個波長。
按照第四個解決方案，可以利用分束器。入射到分束器上的輻射是部分反射和部分透射。然后，第一波長的輻射可以入射到分束器的一側(cè)，而第二波長的輻射可以入射到分束器的另一側(cè)。第一波長的部分輻射透射通過分束器，并與被分束器反射的第二波長的部分輻射一起準(zhǔn)直。然而，在測量中僅僅可以利用50％的兩個波長組合輻射強(qiáng)度，因為其余的輻射被分束器引導(dǎo)離開樣本位置。
按照第五個解決方案，可以利用有源元件。有源元件的作用類似于分束器。然而，當(dāng)電壓加到有源元件上時，它可能反射100％入射到其一側(cè)的輻射。當(dāng)關(guān)斷電壓時，有源元件透射50％入射到其另一側(cè)的輻射。有源元件要求用于激活的附加電路。這使利用有源元件的光學(xué)裝置設(shè)計變得更加復(fù)雜化。此外，測量需要接通和關(guān)斷加到有源元件上的電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)元件，它可以克服上述的問題，并提供來自不同方向輻射的優(yōu)良光學(xué)特性，而不要求光學(xué)裝置的任何有源操作。
按照權(quán)利要求1的無源光學(xué)元件可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。按照權(quán)利要求11的光學(xué)系統(tǒng)和按照權(quán)利要求16的方法還可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的，其中本發(fā)明的思想用于分光光度分析。
按照本發(fā)明，提供一種無源光學(xué)元件，用于引導(dǎo)沿第一方向入射到該元件上第一電磁輻射和沿第二方向入射到該元件上第二電磁輻射到共同的方向。光學(xué)元件基本反射所有的第一電磁輻射和至少透射大部分的第二電磁輻射，用于引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射到共同的方向。
在本申請的語境下，術(shù)語“無源光學(xué)元件”應(yīng)當(dāng)解釋成有恒定光學(xué)特性的任何光學(xué)元件，即，該光學(xué)元件應(yīng)當(dāng)不需要任何外部影響以呈現(xiàn)它的光學(xué)特性。此外，此處所使用的短語“基本反射所有的輻射”的意思是，除了損失以外的大部分輻射被反射，例如，損失的原因可能是發(fā)生表面反射或吸收。此外，短語“至少透射大部分的輻射”應(yīng)當(dāng)解釋成大量的輻射被透射，即，該部分不必是50％，但應(yīng)當(dāng)足夠大可以明顯地檢測到。
與常規(guī)的裝置比較，按照本發(fā)明的無源光學(xué)元件可以使更多的輻射被引導(dǎo)到特定點(diǎn)。此外，無源光學(xué)元件可以通過小尺寸元件實現(xiàn)各種功能，該元件不涉及可活動的部件，因此它是堅固耐用的。
最好是，提供這樣一種無源光學(xué)元件，包括相互作用面，它安排成與電磁輻射相互作用。相互作用面有第一部分和第二部分，每個第一部分有沿第三方向延伸的表面，而每個第二部分有沿第四方向延伸的表面。第一部分和第二部分可以這樣安排，從第一方向入射到相互作用面一側(cè)的幾乎所有輻射和從第二方向入射到相互作用面另一側(cè)的大部分輻射被相互作用面引導(dǎo)到共同的方向。
相對于入射輻射的第一方向巧妙地安排第一部分，使得從第一方向看到的相互作用面可以是僅由第二部分構(gòu)成。通過這樣安排第一部分可以實現(xiàn)這個目的，第一部分的表面是沿平行于入射輻射第一方向的方向延伸。因此，從第一方向入射的所有輻射反射離開第二部分的表面。與此同時，從第二方向看到的相互作用面可以是由第一部分和第二部分構(gòu)成。因此，從第二方向入射的輻射可以透射通過相互作用面的第一部分，它進(jìn)入到與從第一方向反射輻射的相同方向。
可以這樣安排第一部分，第三方向基本垂直于共同的方向。于是，從第二方向入射的輻射可以入射到第一部分，其入射角為90°。這意味著，入射到第一部分的幾乎所有這種輻射是透射通過而沒有偏折。
按照一個實施例，光學(xué)元件是通過內(nèi)反射反射第一電磁輻射。于是，光學(xué)元件相互作用面的第二部分不必有這樣的表面，它加工成有最佳的反射性質(zhì)。相反，可以利用全內(nèi)反射，它發(fā)生在輻射是從較厚的介質(zhì)傳輸?shù)捷^薄的介質(zhì)。當(dāng)入射角大于臨界角時，入射到第二部分的所有輻射是通過全內(nèi)反射發(fā)生反射。
從光學(xué)元件離開的輻射形成格子圖形，因為入射到相互作用面的輻射沒有入射到連續(xù)面。按照一個實施例，所有的第一部分是相同尺寸和所有的第二部分是相同尺寸。這意味著，從光學(xué)元件離開的輻射形成非均勻圖形。
第一部分和第二部分可以是相同的尺寸。這意味著，格子圖形的所有區(qū)域是相同大小。此外，從第二方向入射的一半輻射入射到相互作用面的第一部分。因此，從第二方向入射的50％輻射是透射通過。
按照一個實施例，第三方向與第四方向之間的夾角基本上為45°。這意味著，從平行于第三方向的第一方向入射的輻射通過反射偏折到與從第二方向入射的輻射相同的透射方向，其中第一部分的表面是沿第三方向延伸。因此，從第一方向看到的相互作用面似乎僅有第二部分構(gòu)成。
無源光學(xué)元件還可以包括平坦輸入面，它是沿垂直于第三方向的方向延伸。從第一方向入射的輻射可以入射到輸入面并透射通過光學(xué)元件到相互作用面。當(dāng)輸入面是沿垂直于第三方向的方向延伸時，從第一方向入射的輻射可以垂直入射到這個輸入面，而第一方向是平行于第三方向。于是，從第一方向入射的所有輻射透射通過輸入面而沒有發(fā)生偏折。
無源光學(xué)元件還可以包括平坦輸出面，它是沿垂直于共同方向的方向延伸。這意味著，在與相互作用面相互作用之后，沿共同方向傳播的所有輻射通過輸出面離開光學(xué)元件而沒有發(fā)生偏折。
相互作用面可以從輸出面的第一端延伸到輸入面的第一端。因此，沿第一方向入射到輸入面的所有輻射入射到相互作用面，而沿共同方向離開相互作用面的所有輻射通過輸出面離開光學(xué)元件。
輸入面的第二端可以連接到輸出面的第二端。因此，輸入面，相互作用面和輸出面基本形成三角形的橫截面。這意味著，光學(xué)元件有簡單的形狀。
無源光學(xué)元件基本上可以是由塑料制成。光學(xué)元件可以是容易整形成所需形狀的塑料。此外，可以容易找到有所需光學(xué)特性的塑料。
按照本發(fā)明的一方面，提供一種用于分光光度分析的光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)包括一種裝置，它分別提供第一波長的第一電磁輻射和第二波長的第二電磁輻射。光學(xué)系統(tǒng)還包括無源光學(xué)元件，用于沿共同方向引導(dǎo)所述第一電磁輻射和所述第二電磁輻射。無源光學(xué)元件包括相互作用面，它安排成與所述第一電磁輻射和第二電磁輻射相互作用。相互作用面包括第一部分和第二部分，每個第一部分有沿第一方向延伸的表面，第一方向基本垂直于共同方向，而每個第二部分有沿第二方向延伸的表面。因此，無源光學(xué)元件基本反射所有的所述第一電磁輻射和至少透射大部分的第二電磁輻射，用于沿共同方向引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種分光光度分析樣本的方法。該方法包括以下步驟發(fā)射第一波長的第一電磁輻射和第二波長的第二電磁輻射；借助于無源光學(xué)元件，引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射到共同的方向。無源光學(xué)元件包括相互作用面，它安排成與所述第一電磁輻射和第二電磁輻射相互作用。相互作用面包括第一部分和第二部分，每個第一部分有沿第一方向延伸的表面，第一方向基本垂直于共同方向，而每個第二部分有沿第二方向延伸的表面。因此，無源光學(xué)元件基本反射所有的所述第一電磁輻射和至少透射大部分的所述第二電磁輻射，用于引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射到共同的方向。該方法還包括步驟在透射通過樣本之后，檢測沿共同方向傳播的電磁輻射。
利用這個光學(xué)系統(tǒng)或借助于這個方法的分光光度分析可以利用大部分發(fā)射的電磁輻射，而不需要任何可活動的部件或光學(xué)裝置在分析期間的任何變化。這意味著，該系統(tǒng)是非常容易使用和堅固耐用的。因此，它適合于家庭使用。
該系統(tǒng)和方法利用無源光學(xué)元件的優(yōu)良光學(xué)特性。光學(xué)系統(tǒng)可以同時或分開地利用第一電磁輻射和第二電磁輻射照射樣本。
按照一個實施例，提供第一電磁輻射和第二電磁輻射的裝置包括發(fā)射第一波長的第一輻射源和發(fā)射第二波長的第二輻射源。這意味著，可以使用這樣的輻射源，它設(shè)計成僅僅發(fā)射分光光度分析所需的波長。因此，可以有效地利用輻射源發(fā)射的輻射。
按照另一個實施例，提供第一電磁輻射和第二電磁輻射的裝置包括發(fā)射第一電磁輻射和第二電磁輻射的輻射源。
提供第一電磁輻射和第二電磁輻射的裝置還可以包括分束裝置，用于把輻射源的電磁輻射分束成第一路徑和第二路徑；和濾波器，用于透射第一路徑的第一電磁輻射和第二路徑的第二電磁輻射。因此，可以從輻射源發(fā)射的輻射中提取第一波長和第二波長的輻射，并可以沿不同的方向引導(dǎo)到無源光學(xué)元件。
光學(xué)系統(tǒng)還可以包括漫射器，用于平滑沿共同方向傳播的電磁輻射橫截面上的輻射強(qiáng)度。離開無源光學(xué)元件沿共同方向傳播的電磁輻射在它的橫截面上可以沒有均勻的輻射強(qiáng)度。所以，它適合于引導(dǎo)輻射通過漫射器。
分光光度分析的方法可用于確定體液中化學(xué)物質(zhì)的含量。該化學(xué)物質(zhì)通常是葡萄糖，血紅蛋白，白蛋白，肌酸酐，膽固醇，HDL膽固醇，甘油三酸酯，和CDP類中的一種。此外，體液可以是血液，血漿，血清，和尿液類中的一種。因此，該方法可用于確定血液樣本中的葡萄糖含量。分光光度分析的方法是如此簡單，它適合于家庭使用。因此，它提供一種供糖尿病患者可以使用的快速方法，用于確定他或她的血液中葡萄糖含量。


現(xiàn)在參照附圖借助于例子更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖1是按照本發(fā)明光學(xué)元件的透視圖。
圖2是圖1所示光學(xué)元件的側(cè)視圖，其中畫出第一方向的輻射路徑。
圖3是圖1所示光學(xué)元件的側(cè)視圖，其中畫出第二方向的輻射路徑。
圖4是按照本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。
圖5是說明本發(fā)明方法的流程圖。
具體實施例方式
參照圖1，我們描述按照本發(fā)明的光學(xué)元件2。光學(xué)元件2包括相互作用面4，它的作用是與入射到光學(xué)元件2的電磁輻射相互作用。按照重復(fù)圖形制成相互作用面4。相互作用面4包括第一部分6和第二部分8，第一部分6有沿第一方向延伸的表面，而第二部分8有沿第二方向延伸的表面。相互作用面4是由交替的第一部分6和第二部分8構(gòu)成。第一方向與第二方向之間的夾角為45°。
這兩個部分6，8形成“階梯狀”相互作用面4。幾個“階梯狀”部分并排地形成在相互作用面4上。兩個相鄰“階梯狀”部分沿深度方向互相位移。因此，第三部分10形成在兩個“階梯狀”部分之間。這些第三部分10有垂直于第一部分6表面和第二部分8表面的表面。
從圖2和3中可以看出，光學(xué)元件2還包括輸入面12。這個輸入面12垂直于第一部分6。光學(xué)元件2還包括輸出面14，它平行于第一部分6。相互作用面4是從第一端16延伸到第二端20，第一端16連接到輸出面14的第一端18，而第二端20連接到輸入面12的第一端22。輸入面12的第二端24連接到輸出面14的第二端26。輸入面12和輸出面14在它們的連接處形成直角。輸入面12，輸出面14和相互作用面4的剖面基本上形成一個直角三角形。
光學(xué)元件2可以是一個片狀。它可以利用具有與電磁輻射相互作用的光學(xué)特性材料制成?？梢岳糜兴韫鈱W(xué)特性的塑料制成光學(xué)元件2。然而，也可以利用玻璃制成光學(xué)元件2。
現(xiàn)在參照圖2，我們解釋光學(xué)元件2與從第三方向入射的第一電磁輻射相互作用。第一電磁輻射垂直入射到光學(xué)元件2的輸入面12上。垂直入射的意思是，幾乎所有的輻射透射通過輸入面12而沒有反射。第一電磁輻射沿平行于第一方向的第三方向傳播。因此，第一電磁輻射不會入射到相互作用面4的第一部分6。傳播通過光學(xué)元件2的所有第一電磁輻射與光學(xué)元件2的第二部分8相互作用。由于這些第二部分8是與第一部分6和第一電磁輻射的傳播方向成45°角，第一電磁輻射被第二部分反射而偏折90°。光學(xué)元件2的材料折射率足夠大，可以使入射到第二部分8上第一電磁輻射發(fā)生全內(nèi)反射。
參照圖3，我們解釋光學(xué)元件2與從第四方向入射的第二電磁輻射相互作用。第二電磁輻射入射到光學(xué)元件2的相互作用面4。第二電磁輻射垂直入射到相互作用面4的第一部分6。垂直入射的意思是，幾乎所有的輻射透射通過第一部分6而沒有反射。部分的第二電磁輻射入射到相互作用面4的第二部分8。這部分第二電磁輻射被反射或偏折地透射。然而，在與第二部分8相互作用之后，入射到第一部分6的部分第二電磁輻射在透射通過該表面之后沿著與第一電磁輻射相同的方向傳播。因此，無源光學(xué)元件提供這樣的可能性，它引導(dǎo)沿第一方向入射到該件上第一電磁輻射和沿第二方向入射到該元件上第二電磁輻射到共同的方向。光學(xué)元件2幾乎引導(dǎo)所有的第一電磁輻射到共同的方向。入射到第一部分6上的僅僅部分第二電磁輻射被引導(dǎo)到共同的方向。因此，若第一部分6和第二部分8是相同大小，則50％的第二電磁輻射被引導(dǎo)到共同的方向。
引導(dǎo)到共同方向的第一電磁輻射和第二電磁輻射在它們的橫截面上形成格子圖形，該圖形對應(yīng)于第一部分6和第二部分8。由于第一電磁輻射和第二電磁輻射都不入射到連續(xù)面，從相互作用面4輸出的輻射在它的橫截面上也不是連續(xù)的。因此，第一電磁輻射的橫截面是在對應(yīng)與第二部分相互作用區(qū)的高強(qiáng)度與對應(yīng)與第一部分相互作用區(qū)的零強(qiáng)度之間變化，第二電磁輻射的情況也是這樣。橫截面的圖形取決于第一部分6和第二部分8的設(shè)計。
現(xiàn)在參照圖4，我們解釋利用光學(xué)元件2的光學(xué)系統(tǒng)30。光學(xué)系統(tǒng)30包括第一電磁輻射源32和第二電磁輻射源34，它們的形式是發(fā)射兩個不同波長電磁輻射的發(fā)光二極管(LED)。第一電磁輻射源32發(fā)射第一波長的第一電磁輻射。第一電磁輻射傳輸通過準(zhǔn)直器36，然后入射到相互作用面4。第二電磁輻射源34發(fā)射第二波長的第二電磁輻射。第二電磁輻射傳輸通過準(zhǔn)直器40，然后被反射面42反射到光學(xué)元件2的相互作用面4。
第一電磁輻射與光學(xué)元件2的相互作用是按照圖2描述的相互作用。光學(xué)元件2的相互作用面4是與空氣接觸，因此，第一電磁輻射在相互作用面4的第二部分中發(fā)生全反射。第二電磁輻射與光學(xué)元件2的相互作用是按照圖3描述的相互作用。因此，第一電磁輻射和第二電磁輻射被引導(dǎo)到相同的方向。于是，從光學(xué)元件輸出的第一電磁輻射和第二電磁輻射在反射面44上反射到樣本。第一電磁輻射和第二電磁輻射照射樣本46的相同部分。
光學(xué)系統(tǒng)30還包括檢測器48。檢測器48檢測透射通過樣本46的輻射。由于第一電磁輻射和第二電磁輻射是沿共同的方向傳播，它們與樣本46的相同部分發(fā)生相互作用。然后，我們分析檢測到的輻射，從而可以確定樣本46中的成分含量。
光學(xué)系統(tǒng)30可以包括安排在光學(xué)元件2之后輻射路徑上的漫射器(未畫出)。漫射器可以平滑電磁輻射的強(qiáng)度分布。因此，電磁輻射的格子圖形漫射成較連續(xù)的圖形。電磁輻射強(qiáng)度的平滑分布在輻射的橫截面上形成電磁輻射與樣本之間較均勻的相互作用。
與第二電磁輻射相比，較大部分的第一電磁輻射被光學(xué)元件2引導(dǎo)到共同的方向。發(fā)射第二電磁輻射的第二輻射源34可以強(qiáng)于第一輻射源32以補(bǔ)償這種差別。然而，可能有這樣的要求，第一波長輻射的強(qiáng)度大于第二波長輻射的強(qiáng)度，例如，第二波長輻射是用于校準(zhǔn)的目的。
參照圖5，現(xiàn)在我們描述樣本48的分光光度分析。首先，在步驟102，得到需要分析的樣本48，并準(zhǔn)備適合于分光光度分析。利用上述的光學(xué)系統(tǒng)30分析樣本。
因此，在步驟104，發(fā)射第一波長的第一電磁輻射和第二波長的第二電磁輻射。在步驟106，借助于無源光學(xué)元件，引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射到共同的方向。在步驟108，第一電磁輻射和第二電磁輻射傳輸通過樣本48。
其次，在步驟110，檢測透射通過樣本48的電磁輻射。然后，在步驟112，分析檢測的輻射量和確定樣本48中的成分含量。
例如，樣本48可以是血液樣本。因此，確定的量可以是血液中的葡萄糖含量。光學(xué)系統(tǒng)30可以簡單地設(shè)計成這樣，糖尿病患者利用它在家里確定他或她的葡萄糖值。
當(dāng)然，其他的測量也是可能的。分光光度分析可用于確定液體中懸浮物質(zhì)的數(shù)量。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，此處描述的優(yōu)選實施例決不是限制性的，而是在以下所附權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)，因此，許多其他的實施例也是可能的。例如，第一部分和第二部分形成的圖形可以按照各種方式發(fā)生變化。若第一部分做得大于第二部分，則較大部分的第二電磁輻射發(fā)射透射通過相互作用面。此外，第一部分與第二部分之間的夾角可以變化。在這種情況下，還必須改變第一電磁輻射的入射角，使第一電磁輻射反射到共同的方向。然而，這意味著，第一電磁輻射的傳播不平行于第一部分。因此，少部分的第一電磁輻射在與第一部分相互作用時就損失掉。
光學(xué)系統(tǒng)可以安排成這樣，同時或相繼地發(fā)射兩個輻射源的電磁輻射。輻射源不必發(fā)射特定的離散波長，相反地，它們可以發(fā)射有不同間隔的波長。此外，可以僅僅使用單個輻射源。在這種情況下，電磁輻射被分成兩條路徑。在第一路徑中傳輸?shù)谝徊ㄩL，和在第二路徑中傳輸?shù)诙ㄩL。然后，把第一路徑和第二路徑的電磁輻射按照上述第一電磁輻射和第二電磁輻射類似方式饋送到光學(xué)元件。
權(quán)利要求
1.一種無源光學(xué)元件，用于引導(dǎo)沿第一方向入射到該元件上的第一電磁輻射和沿第二方向入射到該元件上的第二電磁輻射到共同的方向，其特征是，相互作用面，它安排成與所述第一電磁輻射和第二電磁輻射相互作用，所述相互作用面包括第一部分，每個第一部分有沿第三方向延伸的表面，第三方向基本垂直于共同方向，和第二部分，每個第二部分有沿第四方向延伸的表面，其中該光學(xué)元件基本反射所有的第一電磁輻射，并且該光學(xué)元件至少透射大部分的第二電磁輻射，用于引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射到共同的方向。
2.按照權(quán)利要求1的無源光學(xué)元件，其中光學(xué)元件通過內(nèi)反射反射第一電磁輻射。
3.按照權(quán)利要求1或2的無源光學(xué)元件，其中所有的第一部分是相同尺寸，并且所有的第二部分是相同尺寸。
4.按照以上權(quán)利要求中任何一個的無源光學(xué)元件，其中第一部分和第二部分是相同尺寸。
5.按照權(quán)利要求4的無源光學(xué)元件，其中第三方向與第四方向之間的夾角基本為45°。
6.按照以上權(quán)利要求中任何一個的無源光學(xué)元件，還包括沿垂直于第三方向的方向延伸的平坦輸入面。
7.按照權(quán)利要求6的無源光學(xué)元件，還包括沿垂直于共同方向的方向延伸的平坦輸出面。
8.按照權(quán)利要求7的無源光學(xué)元件，其中相互作用面是從輸出面的第一端延伸到輸入面的第一端。
9.按照權(quán)利要求8的無源光學(xué)元件，其中輸入面的第二端連接到輸出面的第二端。
10.按照以上權(quán)利要求中任何一個的無源光學(xué)元件，其中所述元件基本上是由塑料制成。
11.一種用于分光光度分析的光學(xué)系統(tǒng)，包括分別提供第一波長的第一電磁輻射和第二波長的第二電磁輻射的裝置，其特征是，無源光學(xué)元件，用于沿共同的方向引導(dǎo)所述第一電磁輻射和第二電磁輻射，所述無源光學(xué)元件包括相互作用面，它安排成與所述第一電磁輻射和第二電磁輻射相互作用，所述相互作用面包括第一部分，每個第一部分有沿第一方向延伸的表面，第一方向基本垂直于共同方向，和第二部分，每個第二部分有沿第二方向延伸的表面，其中該光學(xué)元件基本反射所有的第一電磁輻射并且至少透射大部分的第二電磁輻射，用于引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射到共同的方向。
12.按照權(quán)利要求11的光學(xué)系統(tǒng)，其中提供第一電磁輻射和第二電磁輻射的裝置包括分別發(fā)射第一電磁輻射的第一輻射源和第二電磁輻射的第二輻射源。
13.按照權(quán)利要求11的光學(xué)系統(tǒng)，其中提供第一電磁輻射和第二電磁輻射的裝置包括發(fā)射第一電磁輻射和第二電磁輻射的一個輻射源。
14.按照權(quán)利要求13的光學(xué)系統(tǒng)，其中提供第一電磁輻射和第二電磁輻射的裝置還包括分束裝置，用于把輻射源的電磁輻射分割成第一路徑和第二路徑；和濾波器，用于透射第一路徑的第一電磁輻射和第二路徑的第二電磁輻射。
15.按照權(quán)利要求11至14中任何一個的光學(xué)系統(tǒng)，還包括漫射器，用于平滑沿共同方向傳播的電磁輻射橫截面上輻射強(qiáng)度。
16.一種用于分光光度分析樣本的方法，所述方法包括以下步驟發(fā)射第一波長的第一電磁輻射和第二波長的第二電磁輻射，借助于無源光學(xué)元件，引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射到共同的方向，所述無源光學(xué)元件包括相互作用面，它安排成與所述第一電磁輻射和第二電磁輻射相互作用，所述相互作用面包括第一部分和第二部分，每個第一部分有沿第一方向延伸的表面，第一方向基本垂直于共同的方向，每個第二部分有沿第二方向延伸的表面，其中光學(xué)元件基本反射所有的所述第一電磁輻射并且至少透射大部分的所述第二電磁輻射，用于引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射到共同的方向。
17.按照權(quán)利要求16的方法，用于確定體液中的化學(xué)物質(zhì)量。
18.按照權(quán)利要求17的方法，其中化學(xué)物質(zhì)是葡萄糖，血紅蛋白，白蛋白，肌酸酐，膽固醇，HDL膽固醇，甘油三酸酯，和CDP類中的一種。
19.按照權(quán)利要求16或17的方法，其中體液是血液，血漿，血清，和尿液類中的一種。
全文摘要
一種無源光學(xué)元件，用于引導(dǎo)沿第一方向入射到該元件上第一電磁輻射和沿第二方向入射到該元件上第二電磁輻射到共同的方向。該光學(xué)元件包括相互作用面，它安排成與所述第一電磁輻射和第二電磁輻射相互作用。相互作用面包括第一部分和第二部分，每個第一部分有沿第三方向延伸的表面，第三方向基本垂直于共同的方向，每個第二部分有沿第四方向延伸的表面。該光學(xué)元件基本反射所有的第一電磁輻射和至少透射大部分的第二電磁輻射，用于引導(dǎo)第一電磁輻射和第二電磁輻射到共同的方向。我們還描述利用無源光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)和方法。
文檔編號G02B5/00GK1662829SQ03814718
公開日2005年8月31日 申請日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者馬格努斯·卡爾森, 拉爾斯－阿克·拉爾森, 托馬斯·尼爾森, 約爾根·馬爾姆伯格, 帕爾·拉格納爾森 申請人:海莫庫公司