CN1498340A - 基于可变滤波器的光学分光计 - Google Patents

基于可变滤波器的光学分光计 Download PDF

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Abstract

一种光学分光计采用一个与光学检测器阵列连接在一起的锥形法布里－伯罗(Fabry－Perot)类型的线性可变光学滤波器。滤波器可以是高通，低通或窄带通的滤波器。根据所用检测器的数量和间隔，可变光学滤波器的稳定性允许高分辨率。在另一个实施例中，用信号处理技术将分光计的分辨率提高到超过测得的响应。

Description

基于可变滤波器的光学分光计
相关专利的相互参考
无
联邦政府赞助的研究或开发的说明
无
缩影胶片简索
无
发明背景
本发明涉及光学分光计，尤其是一种采用与一个光检测阵列连接在一起的可变标准具光滤波器结构的光学分光计。
光学通信系统通常用波分复用(“WDM”)技术在一根单光纤上运载多个光学信道。这些信道一般都载有如作为数据信号的声音，图像，和/或视像，但在某种情况下，也会载有模拟信号。这些信道通常根据它们的标称中心通道波长来描述。随着光通信需求的增长，信道间的间隔在不断的减小。减小信道间的间隔可以使更多的信道通过一个现有的光纤被传送，这样，可以增加传送容量，而不增加光缆。在现有的密集波分复用系统中(“DWDM”)，信道间隔可能仅有100GHz(在1550纳米的波长下为0.8纳米)或50GHz(在1550纳米的波长下为0.4纳米)，甚至最好是更紧密的信道间隔。
随着对高性能光学通信系统需求的增加，对检测元件和系统的需求也增大。光学元件，系统和子系统的性能可以通过许多方式来定义和测量，如通过信号强度，信号与噪音的比例，和信号波长，包括波长的稳定性。测量可以是在元件或系统刚做好时进行的一次初次测量，或是对系统或信号通道进行的连续或周期性监测。光学信号的波长测量通常是用光学分光计。
一般说来，一个光学分光计提供一个光学输入的振幅与波长的指示。一个光学信号分析仪通常采用一个可移动光栅或滤波器，并与一个光检测器或多个检测器一起提供一种类似的功能。许多传统的光学分光计采用色散元件，如一个衍射光栅或棱镜，将光信号分成它的组成波长，再用一个检测阵列，以测量与位置有关的波长的信号强度。这些技术需要一个相对较大的器件以容纳信号的色散率，而且可能会对冲击和振动敏感而使色散元件与检测器错位。这种错位会导致测量误差，并需要频繁的校准和/或准直。
另一种光谱仪采用与一个宽带检测器相连的一个旋转可变带通滤波器。该旋转滤波器被置于检测器和光源之间。来自光源并进入检测器的光取决于在光源与检测器之间的滤波器的哪个部分被旋转了。滤波器通常用一个步进马达来旋转，以得到一个相当准确并可重复的位置，这就可以对系统进行校准。一种技术是采用一个带有相对较少层和相对较宽的带通特性的滤波器，以使在滤波器的每个位置上只有约一半的入射光束透过滤波器，这样，相同波长的光在滤波器的多个位置上能被检测。这虽然提高了所测信号的强度，但却降低了分辩率。尽管通过对系统的彻底检测和校正可以提高分辩率，但这种方法一般适用于低分辩率的光谱仪，如化学分析，以及体内血液测试如血葡萄糖监视器，而不适用于需要对近间距光信号进行高分辩的应用中。这种方法还依赖于滤波器的机械运动，这就增加了复杂性及系统的机械故障的可能性。
另一种可以避免对滤波器进行机械移动的方法是将一个可变滤波器与一个检测器阵列结合在一起。在检测器阵列中的每个检测器(像素)根据它相对于可变滤波器的位置被暴露在光谱的不同部分。滤波器可以是一个可变的高通，低通或带通滤波器。可以通过对滤波器光谱的展开度，检测器的数量及间隔的选择，在有限范围内对光谱分辩率进行调节。检测器阵列中的每个像素由滤波器的一个不同部分覆盖着，因此暴露在透过滤波器的不同光谱。不过，由于检测器和滤波器制作技术的局限，采用这种滤波器—检测器的传统分光计的分辩率也是很有限的。
因此，需要一种小型，稳定，耐用，易于装配，并且能够提供高波长分辩率的光学分光计。如果分辨率能对通道间隔为200GHz或更小的WDM系统中相邻通道进行测量，那将更好。
发明简述
本发明提供一种基于可变滤波器的光学分光计，该分光计采用一种与一个检测阵列相联结，并具有高热稳定性的法布里-伯罗(Fabry-Perot)(标准具)结构。可以采用低通，高通或窄的带通滤波器。薄膜反射镜与居中的间隔区的稳定性能够提高来自滤波器—检测器装配件特性及重构技术的波长分辩率。
输入信号通常是由光纤传送的，透镜则被用来将来自光纤端头的点光源扩展成一个光束以发送照亮可变滤波器。光波导或系统的其它类型可以用来代替光纤。扩展的光束只有约5-12毫米的宽度，所以能用相对较小的光检测器阵列。当采用潜在的较贵的复合半导体和/或当需要较小的尺寸时，尤其需要这种小的检测器阵列。在一个实施例中，使用了一个带有256个元素的线性铟镓砷(InGaAs)二极管阵列。一般来说，滤波器的尺寸和光束的大小与检测器阵列相匹配，以提供滤波器的整个可用光谱范围，但滤波器与检测器阵列并不必须与光束的大小相匹配，也不必有相同的大小。
在另一个实施例中，通过采用一个重构的方法，信号处理技术被用来加强光学分光计系统的波长分辩率。可变滤波器/检测器阵列组合的特征是提供一系列已知波长和光谱轮廓的输入信号来，如为一个标称(所测得的)分辩率为8埃或更小的可变滤波器/二极管阵列组合提供一系列波长间隔为0.5埃的激光输入。累积的响应用来生成一个转换涵数，该涵数被用于随后测得的光信号以提高光学分光计系统的分辩率，在某些情况下5倍或更高。
图示简述
图1A是根据本发明的一个实施例的一个光学分光计器件的简化横截面图；
图1B是用于根据本发明的实施例的分光计的一个带有锥形隔片区的标准具结构的简化横截面图；
图1C是检测器的响应与检测器像数数的简化图；
图2是根据本发明的一个实施例的，在光网络中的光学分光计的简化示意图；
图3A是根据本发明的一个实施例的测量一个光谱的方法的简化流程图；及
图3B是根据本发明的另一个实施例的监察一个光网络的方法的简化流程图。
发明的详细说明
I.引言
采用一种锥形或锲形法布里-伯罗滤波器结构的一种光学分光计不仅提供高波长分辩率，小体积，还降低了成本。滤波器-检测器组合因为元件较少而且所需的光学准直有限，所以它的制造就相对简单。该技术还可使用相对较小的，集成的检测器阵列。光刻技术，而不是混合电路装置技术可以提供一个良好特性的线性检测器阵列，该阵列在制造晶片上占用的面积相对较小，可以形成一个体积小，并耐用的的分光仪器件。
II.一种可变光学滤波器和检测器
图1A是根据本发明的一个实施例的一种光学分光计器件10的简化横截面图。可变波光器12与准直光器件14，16和一个光检测器阵列18装在一起。准直光器件还可以包括颜色的校正。准直光器件包括一个将来自光纤15末端13的点光源放大的放大透镜14，箭头3和5表示光，和给滤波器12提供光束7和9的准直透镜16。在一个典型的系统中，放大透镜和准直透镜都是圆柱透镜。光纤的纤芯直径约为40微米，其被扩展为约10毫米的准直光束。这样，滤波器在沿着锥形方向约10毫米，检测器阵列约10毫米长。
图1B是可变滤波器12的一个实施例的简化横截面图。一个标准具结构由一个第一反射镜20，一个第二反射器22及间隔区(腔)24形成。在另一些实施例中，可以用多腔滤波器。间隔区是锥形，或锲角形状。每个反射镜一般由有相对较高和较低折射率的交替材料的介质薄膜堆组成，此技术在业内已为大家所熟悉。该结构通常沉积在光学玻璃的基座25上，但也可以直接沉积在如聚焦光器件上。间隔区与反射镜一起形成一个波长选择结构，例如滤波器，它可以有效的透射或反射光束。
采用基于可变滤波器的光学分光计的有用波长一般包括1530-1600纳米，由于这些波长能方便地用掺铒光纤放大器放大，因而在光通信系统中比较常用。其它波长可能适用于其它的光学系统，本发明也可用于那些波长。
举个例子，用1550纳米作为标称中心频率，二氧化硅间隔区24在约12毫米的距离d内从1090纳米厚变为约1120纳米厚，产生一个约为1530-1570纳米的光谱范围。检测器阵列18是一个256个元素的线性阵列，标称中心与中心的间隔约为50微米，填充率为80％，这样，该阵列约为12毫米长。检测器是铟镓砷(InGaAs)检测器，但是也可以由其它材料做成，如磷化铟(InP)。在其它光学系统中，其他类型的检测器可能更适用。铟镓砷是一种相对较贵的复合半导体材料，因此，最好能用具有小面积的检测器阵列。一个带有256个检测器的线性阵列基本上沿着阵列均匀地放置，每个检测器的响应光谱范围为约0.13纳米。
反射镜20，22可以用几种众所周知的材料做成，如：二氧化钛(TiO2)，氧化钽(Ta2O5)或氧化铌(Nb2O5)作为高折射率材料以及二氧化硅，氟化镁(MgF2)或氟化铈(CeF3)作为低折射率材料。在一个特定的实施例中，反射镜都是由氧化钽与二氧化硅的交替介质堆做成的。在一些实施例中，如果需要也可加入附加层如减反膜。与用好几层锥形层来实现一个可变滤波器的其它可变滤波器不同的是，本发明的标准具结构可以沉积均匀的反射镜层而只需要锥形的间隔区。在本发明的其它实施例中，附加层(如在反射堆中各层)也可以是锥形的。而在另一个实施例中，氧化铌用来代替氧化钽作高折射率材料。
间隔材料为二氧化硅(SiO2)，但是也可以是其它几种的高或低折射率材料的任何一个。所需的锥形可以通过基座的阴影遮蔽来获得，但也可以用其它合适的方法来做成。在一个实施例中，滤波器是一个在标称中心频率的50％带宽约为0.6纳米的窄带通带滤波器，其标称中心频率沿着滤波器的位置而改变。
分光计的分辩率通常取决于检测器的间隔和滤波器的识辩能力，而分光范围则取决于聚焦到检测器上的滤波器的光谱范围。一个大的滤波器结构可以与一个相对较小的探测器阵列一起用，反之亦然，但是这通常不是理想的，因为这不能完全地利用器件。滤波器的灵敏度或倾斜度可以随所需结构的性能或检测器的大小而改变。例如，对一个给定的探测器阵列长度及相应的滤波器，降低滤波器的灵敏度(提供一个较浅的间隔锲角)可以改善分辩率，但却减小了光谱范围。这可以通过相对于线性二极管阵列旋转滤波器来获得，这样，沿着滤波器工作区间隔区的厚度的变化就会更少。同样，比二极管阵列更大的滤波器能够通过将检测器与滤波器的薄端或厚端进行调节来生成覆盖不同光谱区的分光计。
在一些应用中，如拉曼分光计或在密集波分复用(DWDM)网络中，滤波器-检测器在一个窄光谱范围内可以被优化以获得高分辩率。在其它应用中，在以降低分辩率为代价情况下，可以提高光谱范围。如果需要同时得到高分辩率和宽光谱范围，可以将一系列的滤波器-检测器阵列层叠，获得如由标准具结构的通带外信号提供的有效反射。
图1C为图1A中所示的光学分光计器件在第一和第二波长的光谱响应11的简化图。在第一波长的一个光信号照亮可变滤光器结构。沿着滤波器的一个第一位置与检测器的第17像素相对应，该象素位于滤波器下，滤波器在该波长下的插损最小。滤波器有一个标称中心频率和一个通带形状，大致如窄铃形状的线条19所示，假设阵列中所有的检测器在光谱范围内的都是绝对平的(相对于波长)，而且每一个检测器对一个给定的被检测光信号提供相同的输出。实际的像素的波长响应和振幅响应会有不同，这种变化似乎对精确的光谱测量不利，而在根据本发明的一个实施例的一个分光计中却可以用来增强准确性。
即使输入光信号是一个单波长，滤波器的形状可使许多像素21，23，25，27，29，31，33被照明，而且每个像素将会根据与像素位置和检测器特性对应的线性可变滤波器(LVF)的透射提供一个响应。虽然像素21致33被画为相邻，其它像素也可能同时被照明。例如，滤波器可能有一个通带外凸起允许至少一些像素的照明。
检测器响应通常由与像素数和滤波器外形曲形19交叉的与Y轴平行的交叉线表示。为了说明起见，理想化的滤波器外形曲线以一条连续的曲线显示。在操作中，每个检测器将提供一个特定的响应，如在图上的一个点。为个便于说明，只画了9个像素，在实际的分光仪器件中可能会有更多或更少的像素被照明，这取决于检测器的节距和滤波器的特性。即使一个远离中心像素17的像素的检测器响应接近暗区反应(燥音程度)，该信息也可以用于校准阵列以提高分光器的精度。
沿着检测器阵列的第二位置35与一个不同的标称中心波长相对应。在这个波长上，滤波器可能有一个略有不同，但基本相似的通带形状。在这个通带内的光信号被传输到下面的检测器37，当在标称波长处被照明时，该检测器测出在与上覆线性可变滤波器部分相对应的位置透过滤波器的光信号。
滤波器-检测器组合的振幅和响应在使用前可对振幅和波长进行校准。滤波器的稳定性通常只需要一次校准，这与传统的基于衍射的光学分光计不同。使用一个衍射光栅或类似的衍射光学元件的基于衍射的光学分光计通常需要频繁的校准和/或温度控制以维持波长精度。
在一个特定的实施例中，根据本发明的一个滤波器-检测器分光计器件有一个热稳定性小于4微微米/℃的滤波器。在一些实施例中，一种有源反馈系统被用来提供热补偿。在另一些实施例中，通过适当地选择用来形成滤波器层的基座材料来得到热稳定性。这种技术在1995年二月发表于应用光学第34期，第四篇第667-75页的由高桥春雄(HaruoTakahashi)所写的题为“用离子协助沉淀形成的薄膜窄通带滤波器的温度稳定性”的论文中已被描述。在其它实施例中，温度稳定方法被用来至少部分地将器件温度与环境温度隔离，以在器件的预定工作温度范围(可到70℃)内获得小于4微微米/℃(实测为3.7微微米/℃)的有效热稳定性。热稳定性约为1-3微微米/℃或0.001纳米/℃的光学滤波器可以从许多制造商得到，如麻省盖乐     的     精      确     光       学       公     司(PRECISIONOPTICSCORPORATIONofGayner，Massachusetts)和加利福尼亚州SanJose的奥普特工(OPTCOM)公司。
III.分光计的校准
虽然上述根据本发明的分光计适用于许多应用，波长分辨率还可以通过用转换涵数技术进行适当的校准而得到进一步提高。实际上，基于以下三个重要原因，基于窄带带通线性可变滤波器的分光计特别适用于这些再生技术。1)镀膜层在时间和温度上非常稳定。2)没有会随时间而错位的移动部件。3)线性可变滤波器在显微水平上是真正的线性连续变化。这就使所有的信息可被传到阵列中，而不需要在镀膜的边界用任何数据补接技术。
根据本发明一个实施例的一个分光计有一个约为8埃的测得的或标称”的波长分辨率。根据本发明的另一个实施例的一个分光计有一个约为3埃的标称分辨率。以0.5埃，即小于测得的分辨率的间隔给分光计提供激光输入。在每个校准波长上给每个检测器建立一个校准矩阵。例如，对一个256检测器阵列和一个40纳米的滤波器范围，以每0.5埃提供校准信号，就生成一个256X800的校准阵列。一般也会生成另一个256X1的校准阵列以提供检测器阵列输出的暗响应或电子燥音。一般来说，燥音校准阵列从相应的波长校准阵列的每个数据中减去。剩下的阵列被称为转移矩阵。在某些情况下，没有必要在每个校准波长储存所有的检测器输出。例如，对于一个窄带带通滤波器，离中心通带检测器足够远的检测器所产生的输出可能与暗响应没法区别，因而不介入转换涵数。这种考虑也有可能适用于带有通带边缘滤波器的器件中。不过，一直测试来自所有检测器的输出是很简单的，这并不会使校准程序复杂化，而且简化了输入信号的重构。
IV一种光学分光计系统的范例
图2是根据本发明的一个实施例并用于示例中的一个光学分光计系统30的简化示意图。一个光学分光计器件10被来自置于一个毛细管中的输入光纤15的光照明。光纤提供一个横截面为40微米的基本点光源，该点光源被一个第一柱形透镜放大，然后被一个第二柱形透镜准直，正如上面图1A中描述的。也可以用其它的光学元件，如球形透镜，拉锥光纤透镜或反射望远镜系统。或者，可以用一个单一透镜元件。柱形透镜与通常用于光纤的毛细管准直比较方便，每种器件都有很多供应商。
输入光纤15接收来自一个半透镜43，分光器或类似元件的光信号，这些器件将光纤传播线45上的光传播信号λ1，λ2，..，λn的一部分分出来。在将分出的信号导入分光计后，光传播信号传向输出光纤传播线47。
在线性可变滤波器(LVF)的光谱范围内的光通过滤波器12来照明检测器阵列18。检测器生成一个显示通过滤波器到达检测器的入射光强度的电子信号。该电子信号通过电缆42提供给一个分析仪40。来自检测器的电子信号最初是模拟信号，由一个A/D转换器44转换为数值信号。或者，可以将A/D转换器作为一个混合电路或其它集成电路与检测器阵列集成。其它的电路也可与分光计器件集成在一起，如用来测量阵列(复用)中检测器及用来在电缆上提供所测得的数值的电路。各种技术已为大家所熟悉并应用在检测器阵列技术中，特别是在数码图像系统领域。
如果从分光计器件输出的是模拟信号，在分光计器件上提供检测器复用功能可在分光计器件和分析仪之间使用一个屏蔽好而且低燥音的电缆。在分光计器件上的数字化测量值同样地可以提供一个高度的燥音免疫力。这种燥音免疫力在检测小信号或决定两个差不多的信号的差时特别有用。
分析仪有一个处理器46，该处理器根据存储在存储器50中的计算机可读程序48来控制系统的操作。处理器最好是专用的数值信号处理器，但也可以是合适的程序化的通用数码信号处理器或传统的微处理器。存储器可以包括一个磁盘，如一个硬盘或一个软盘，只读存储器(R0M)，稳定读写存储器，光盘，及其它种类的计算机存储器和存储器的组合。校准数据52也存在存储器中，通常是作为一个可编程的只读存储器被存储，该只读存储器在工厂里与相应的滤波器/检测器组合10编程。
校准数据通常是一个矩阵或一个多维阵列，其数值表示一个已知振幅的信号在几个校准波长测得的每个检测器的输出。校准波长的数量远远多于检测器的数量，在一个理想的实施例中，至少是检测器数量的3倍。这就可以用比标称检测器分辩率更高的分辩率来从一个已知输入构建分光计的转换涵数。这种技术在甘致(Ganz)等人的题为“分光器具的标准化和校准”的美国第5,303,165号专利，莫罗思基(Morawski)等人的题为  “分光数据的解释方法”的美国第5,991,023号专利，及巴伟克(Barwicz)等人的题为“光谱测量的仪器和测量法”的美国第6,002,479号专利中有描述，这些专利附此作为参考。
一般说来，这些专利描述了用一个衍射光栅来色散光束并形成一个光谱图像。许多发明者原先认为，这些技术不能容易地与基于一个可变滤波器的系统用在一起，更不能得到高于8埃的分辨率，因为滤波器的热和老化飘移会使校准数据失效，为了获得所需的分辩率就需要不断地再校准。与可以用相对较少的输入信号进行校准的简单的衍射分光计不同的是，根据本发明的用来提高分辩率的校准需要用很多已知振幅的近间隔信号，这很难做到，特别是当分光计是用于一个光通讯网络的信道监控时。
只有在认识到能够生产一个合适并稳定的真正连续的滤波器之后，本发明人才想到制作一个根据本发明的光学分光计。在温度和时间上都很稳定的可变滤波器也已经生产出来，其热飘移小于50ppm/℃，老化飘移小于10ppm/年。在另一个实施例中，根据本发明的可变滤波器的热飘移小于25ppm/℃，而在根据本发明的另一个实施例中，可变滤波器的热飘移小于10ppm/℃。测得的一个特定滤波器的热稳定性约为2ppm/℃，不过，在测这么低值时，测量的不确定性可能是一个很关键的因素。
这样的稳定性使得实用器件可以通常在工厂里校准，而在实地用相当一段时间。当然，如果需要，在有合适的校准系统的情况下，器件可以重新校准，甚至可以在实地校准或重新校准。校准数据可以用在一个重构转换涵数里，或者，如果在所需的应用中分光计有足够的标称分辩率，如光学分光计的标称分辩率小于8埃或约3埃或更小，可以在直接测量中不进行重构而矫正现测的数据。再者，我们相信需要一个可变带通滤波器来做成根据本发明的光学分光计，但我们意识到一个可变边缘滤波器(既，可变高通或低通滤波器)也可以用。
本发明者发现，当测评一个可变边缘滤波器时，对于一个给定的输入光谱，与带有一个窄带带通滤波器的相似装置相比，在二极管阵列中的遂次连续光学检测器，对一个给定的输入，可能会有相对高的输出。例如，如果输入光谱是由两个种波长组成，每个波长都在与带有一个完美带通滤波器形状(上面为方形)的线性可变滤波器的下置检测器相对应的中心波长上，下面的每个检测器的输出将会相对高些，而相邻检测器的输出会相对较低。现在考虑通带边缘低于两波长时的情况。在通带边缘以上但又低于最近波长的(也就是沿着滤波器的工作范围)检测器，将基本上可以检测到两个波长，并提供相同的输出信号，由于普通的宽带通检测器的光谱响应，会有一些小的变化。当沿着滤波器方向向长波长移动时，先是一个波长，接着是另一个波长会先后离开检测到的光谱区。虽然使用可变边缘滤波器看上去似乎简化了重构的算法，但在性能上会有很大的缺陷。可变边缘滤波器的重构需要进行两个大数据的重复不断的减法以获得最终的一个小的数据。当在系统中有任何光或电子燥音存在时，这种方法很容易出错，而且还不能真正地使用检测器阵列中可用的整个动态范围。因此，对于受益于高波长和强度精度的高性能系统，最好采用可变的窄带带通滤波器。
V.方法示例
图3A是用根据本发明的一个实施例的光学分光计60测量一个光信号的方法的简化流程图。该光学分光计通过提供一系列的校准信号(步骤64)来校准(步骤62)。校准信号的间距小于线性可变滤波器-检测器阵列的标称分辩率。例如，滤波器-检测器阵列组合可以有一个8埃的标称分辩率和一个256像素的检测器阵列。在另一个实施例中，标称分辩率为3埃，检测器阵列要么是256个像素，或是512个像素。
在一个特定的实施例中，校准信号的间距为0.5埃。线性可变滤波器有一个带有一个锥形间隔区的标准具结构，可以是一个带通或边缘滤波器。为了测量或监视现有的光传输网络，线性可变滤波器的工作范围或通带通常在1530-1600纳米内，但其它的通带可能更适用于其它的应用，包括其它的光学传输系统。线性可变滤波器的工作通带可以只是1530-1600纳米通带的一小部分，或覆盖整个通带。
在每个校准波长测量每个检测器的输出(步骤66)。在另一个实施例中，每个检测器被测量，但只有提供大于一个阈值的检测器会被存储，而在重构转换涵数中用一个预定的值。在另一个实施例中，只有响应远远高于暗响应的检测器才被测量。校准数值被存储在一个校准阵列中(步骤68)。术语校准“阵列”只是为了讨论方便，作为一个普通的描述语，并不限制实际怎样构成或存储校准数据。
校准后，一个光输入信号被提供到分光计(步骤70)，然后通过读出n个检测器的每个输出来测量(步骤72)。另外，在另一个实施例中，一些探测器可能被跳过去，特别是如果只用分光计工作通带的一部分，或如果检测器的响应不超过暗响应很多。然后，校准阵列被用在一个反转转换程序中以重构光输入信号(步骤74)。重构光输入信号的有效分辩率可以被提高到超过没有反转转换重构的分析器的标称分辩率。例如，分析器的标称分辩率可能是大约8埃，而经过重构后的有效分辩率为1.6埃或更小。
采用反转转换重构可对光网络上的近距离波分复用信号进行测量和监控。在一个实施例中，波分复用信号的信道与信道间隔可以是200GHz，在另一个实施例中为100GHz，而在又一实施例中为50GHz，在另一个实施例中小于50GHz。通过使用稳定连续的线性可变滤波器，标准具结构得到的滤波器的响应(带通或边缘转换，也就陡峭的明显的转换)，及反转转换重构的结合得到的增强了的分辩率，可以对这种近间隔的光信号进行测量和监探。例如，可以监视到几个邻近信道的信道漂移以警示潜在的干涉。
图3B是根据本发明的另一个实施例监视一个光网络100的方法的简化流程图。一个带有有n个检测器的光检测器和标称分辩率为X纳米的光学分光计在至少3n个校准波长处被校准(步骤102)以生成一个校准阵列，正如上述图3A所述。例如，光网络可以是一种光通讯网。例如，在某一应用中，分光计的有效分辩率足以分辩和监视信道间隔为200GHz，100GHz，或50GHz，的相邻信道。滤波器的工作通带是根据检测器阵列中的像素数量来选择的，以在一些实施例中获得所需的分辩率。例如，在整个1530-1600纳米的通带中分辩间隔为50GHz的信道时，检测器阵列最好有多于256个的像素。
在光传输线上提供了许多波分复用信号(步骤104)，一些或所有波分复用信道的一部分被分出(步骤106)，并被耦合到光学分光计(步骤108)。光学分光计测量通带内的光信号(步骤110)，并用一种转换涵数技术重构测得的光信号(步骤112)。在一个实施例中，重构的信号的有效分辩率约为X/3纳米，在另一个实施例中，重构的信号的有效分辩率约为X/5纳米。
虽然本发明的理想实施例已有详细的说明，但很明显，业界人士可对所述实施例进行修改，引用和等同而不偏离下列权利要求书中所述的本发明的范畴。

Claims (26)

1.一种光学分光计器件，包括：
一根输入光纤；
置于该输入光纤和一个线性可变滤波器之间的准直光器件，该线性可变滤波器有沿着一个锥度方向带有一个锥形隔片区的一个标准具结构，
该线性可变滤波器被固定在沿着该锥度方向放置的一个线性光学检测器阵列上。
2.根据权利要求1所述的光学分光计，其中准直光器件包括放大透镜和准直透镜。
3.根据权利要求1所述的光学分光计，其中线性可变滤波器有一个包括第一组许多高折射率层和第一组许多二氧化硅(SiO2)层的第一反射层，该第一组许多高折射率层与该第一组许多二氧化硅层交替放置；及一个包括第二组许多高折射率层和第二组许多二氧化硅(SiO2)层的第二反射层，该第二组许多高折射率层与第二组许多二氧化硅层交替放置，其中锥形隔片区含有二氧化硅。
4.根据权利要求3所述的光学分光计，其中第一组许多高折射率层的至少几层包括氧化钽(Ta2O5)。
5.根据权利要求3所述的光学分光计，其中第一组许多高折射率层的至少几层包括氧化铌(Nb2O5)。
6.根据权利要求1所述光学分光计，其中线性可变滤波器有对环境温度变化小于50×10-6/摄氏度的热稳定性。
7.根据权利要求1所述光学分光计，其中线性可变滤波器有对环境温度变化小于25×10-6/摄氏度的热稳定性。
8.根据权利要求1所述光学分光计，其中线性可变滤波器有对环境温度变化小于10×10-6/摄氏度的热稳定性。
9.根据权利要求1所述光学分光计，其中线性可变滤波器是一个带通滤波器。
10.根据权利要求1所述光学分光计，其中线性可变滤波器是一个带通边缘滤波器。
11.一种光学分光计器件，包括：
一根输入光纤；
一个用来扩展来自输入光纤的一个光信号的放大透镜，
一个用来给一个线性可变带通滤波器提供一束光束的准直透镜，该滤波器有沿着一个锥度方向带有一个锥形隔片区的一个标准具结构，
线性可变滤波器有对环境温度变化小于50×10-6/摄氏度的热稳定性，及一个沿着该锥度方向放置的线性光学检测器阵列。
12.根据权利要求11所述的光学分光计，其中光学检测器阵列沿着锥度方向的长度少于或等于12毫米。
13.根据权利要求11所述的光学分光计，其中线性可变带通滤波器在中心波长处的50％带宽小于或等于0.6纳米，中心波长在约1530到1600纳米之间。
14.一种光学分光计器件，包括：
一根输入光纤；
一个用来扩展来自输入光纤的一个光信号的放大透镜，
一个用来给一个线性可变带通滤波器提供一束光束的准直透镜，该滤波器有沿着一个锥度方向带有一个锥形隔片区的一个标准具结构，
线性可变滤波器有对环境温度变化小于50×10-6/摄氏度的热稳定性，及在中心波长处小于或等于0.6纳米的50％带宽，中心波长约在1530与1600纳米之间，及
一个沿着拉锥方向放置的长度少于或等于12毫米的线性光学检测器阵列。
15.根据权利要求14所述的光学分光计器件，其中线性光学检测器阵列有至少256个像素。
16.根据权利要求14所述的光学分光计器件，其中线性光学检测器阵列有至少约512个像素，以给光学分光计器件提供约为3埃()或更小的标称分辩率。
17.一种用一个光学分光计测量一个光信号的方法，包括：
在3n个校准波长给一个光学分光计器件提供至少3n个校准信号以校准光学分光计器件，该器件有一个包括至少一个锥形隔片区的一个标准具结构的线性可变滤波器，及一个有至少n个检测器的检测器阵列；
用一个分析仪测量来自与每个校准信号相对应的n个检测器中每个检测器的输出；
在每个校准信号存储来自n个检测器的输出以生成一个校准阵列；
为光学分光计器件提供一个光输入信号；
测量来自n个检测器中每个的第二个输出；及
在一个反向转换过程中用校准阵列重构光输入信号以生成一个重新构成的输入信号。
18.根据权利要求17所述的方法，其中光学分光计器件的标称分辩率为X纳米，而重新构成的输入信号的等效分辩率高于X/5纳米。
19.根据权利要求17所述的方法，其中光学分光计器件的标称分辩率小于或等于8埃，校准波长的间隔约为0.5埃或更少。
20.根据权利要求19所述的方法，其中重新构成的输出信号的有效分辩率小于约1.6埃。
21.根据权利要求17所述的方法，其中光学分光计器件包括一个有至少512个像素的一个检测器阵列，并在约1530至1600纳米的工作带宽内的标称分辩率小于或等于3埃。
22.一种用一个光学分光计测量一个光信号的方法，包括：
在工作带宽内以约为0.5埃的间隔给光学分光计提供许多校准信号，以校准该光学分光器件，该器件有一个包括至少一个锥形隔片区的一个标准具结构的线性可变滤波器，及一个有至少n个检测器的检测器阵列，以在光学分光计器件的约为1530-1600纳米的工作带宽内提供小于或等于8埃的标称分辩率；
用一个分析仪测量来自与每个校准信号相对应的n个检测器中每个检测器的输出；
在每个校准信号存储来自n个检测器的输出以生成一个校准阵列；
为光学分光计器件提供一个光输入信号；
测量来自n个检测器中每个的第二个输出；及
在一个反向转换过程中用校准阵列重构光输入信号以生成一个有效分辩率小于1.6埃的重新构成的输入信号。
23.一种监测一个光网络的方法，包括：
在至少3n个校准波长校准一个有一个具有n个检测器的光检测器和标称分辨率为X纳米的光学分光计；
在一个光传输线上提供许多光信号；
将该许多光信号的至少一些的至少一部分耦合到光学分光计；
用光学分光计测量该许多光信号的至少一部分；
用一种转换涵数重新生成许多光信号中的至少一部分，以提供有效分辩率为至少X/5纳米的重构信号。
24.根据权利要求23所述的方法，其中光网络的监测是对光网络连续的监测。
25.根据权利要求23所述的方法，其中在光网络上的许多光信号为标称信道间隔小于或等于约200GHz的波分复用光信号。
26.一种光传输网，包括：
一根用来传载标称信道间隔约为200GHz或更小的许多波分复用光信号的光纤；
一根输出光纤；
一个置于输入光纤和输出光纤之间，用来将该许多波分复用光信号的至少一部分耦合到一个带有线性可变滤波器的一个光学分光计中的光耦合器，该滤波器包括沿着一个锥度方向带有至少一个锥形隔片区的一个标准具结构，和一个固定到线性可变滤波器上的检测器阵列；及
一个耦合到光学分光计器件的分析仪，以监测许多光信号的一部分的每一个信号。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104272070A (zh) * 2012-05-18 2015-01-07 浜松光子学株式会社 分光传感器
CN102890072B (zh) * 2005-07-28 2015-05-06 拜奥普蒂根公司 具有减小的有效线宽的光学相干成像系统
US9671286B2 (en) 2012-05-18 2017-06-06 Hamamatsu Photonics K.K. Spectroscopic sensor having a wire connected to a substrate through a hole of a filter region
US9846076B2 (en) 2012-05-18 2017-12-19 Hamamatsu Photonics K.K. Spectral sensor
CN109579990A (zh) * 2015-08-05 2019-04-05 唯亚威通讯技术有限公司 光学滤波器和分光仪
CN109708843A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 住友电工光电子器件创新株式会社 评估光学模块的测试设备和方法
CN109791074A (zh) * 2016-09-27 2019-05-21 罗伯特·博世有限公司 光学传感器设备、用于调节光学传感器设备的光谱分辨率的方法和光谱测量方法
CN109798979A (zh) * 2019-03-12 2019-05-24 天津津航技术物理研究所 宽光谱范围的半导体工艺兼容高光谱成像芯片设计方法
WO2022147919A1 (zh) * 2021-01-06 2022-07-14 苏州联讯仪器有限公司 宽波段光谱仪

Families Citing this family (87)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT410721B (de) * 2001-02-26 2003-07-25 Femtolasers Produktions Gmbh Dispersiver mehrschicht-spiegel
US6678093B1 (en) * 2001-03-15 2004-01-13 Cierra Photonics, Inc. Optically coupled etalons and methods of making and using same
US7663762B2 (en) * 2002-07-09 2010-02-16 Finisar Corporation High-speed transmission system comprising a coupled multi-cavity optical discriminator
US7228025B1 (en) * 2002-10-31 2007-06-05 Finisar Corporation Thin film interleaver
US8792531B2 (en) 2003-02-25 2014-07-29 Finisar Corporation Optical beam steering for tunable laser applications
US7202955B2 (en) * 2004-06-30 2007-04-10 Digital Optics Corporation Spectrally diverse spectrometer and associated methods
US20090073451A1 (en) * 2004-06-30 2009-03-19 Tekolste Robert D Spectrally diverse, spatially sensitive apparatus and associated methods
US7310153B2 (en) * 2004-08-23 2007-12-18 Palo Alto Research Center, Incorporated Using position-sensitive detectors for wavelength determination
US7291824B2 (en) * 2005-12-22 2007-11-06 Palo Alto Research Center Incorporated Photosensing throughout energy range and in subranges
US7522786B2 (en) * 2005-12-22 2009-04-21 Palo Alto Research Center Incorporated Transmitting light with photon energy information
US7508507B2 (en) * 2004-10-12 2009-03-24 Leica Microsystems Cms Gmbh Device for selecting and detecting at least two spectral regions of a light beam
JP2006176831A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Tokyo Electron Ltd 蒸着装置
US7623798B1 (en) * 2005-10-04 2009-11-24 Sprint Communications Company L.P. Polarization mode dispersion mitigation of multiple optical communication channels
US8437582B2 (en) 2005-12-22 2013-05-07 Palo Alto Research Center Incorporated Transmitting light with lateral variation
US7386199B2 (en) * 2005-12-22 2008-06-10 Palo Alto Research Center Incorporated Providing light to channels or portions
US7420677B2 (en) * 2005-12-22 2008-09-02 Palo Alto Research Center Incorporated Sensing photon energies of optical signals
US7358476B2 (en) 2005-12-22 2008-04-15 Palo Alto Research Center Incorporated Sensing photons from objects in channels
US7433552B2 (en) * 2005-12-22 2008-10-07 Palo Alto Research Center Incorporated Obtaining analyte information
US7315667B2 (en) * 2005-12-22 2008-01-01 Palo Alto Research Center Incorporated Propagating light to be sensed
US7547904B2 (en) * 2005-12-22 2009-06-16 Palo Alto Research Center Incorporated Sensing photon energies emanating from channels or moving objects
FI119830B (fi) * 2006-05-24 2009-03-31 Valtion Teknillinen Spektrometri ja inferferometrinen menetelmä
JP2007316486A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Olympus Corp 可変分光素子、分光装置および内視鏡システム
EP1882916A1 (en) * 2006-07-20 2008-01-30 Interuniversitair Microelektronica Centrum Compact catadioptric spectrometer
US7718948B2 (en) * 2006-12-04 2010-05-18 Palo Alto Research Center Incorporated Monitoring light pulses
US7962045B2 (en) 2006-12-22 2011-06-14 Finisar Corporation Optical transmitter having a widely tunable directly modulated laser and periodic optical spectrum reshaping element
US7941057B2 (en) 2006-12-28 2011-05-10 Finisar Corporation Integral phase rule for reducing dispersion errors in an adiabatically chirped amplitude modulated signal
US8131157B2 (en) 2007-01-22 2012-03-06 Finisar Corporation Method and apparatus for generating signals with increased dispersion tolerance using a directly modulated laser transmitter
US9164037B2 (en) 2007-01-26 2015-10-20 Palo Alto Research Center Incorporated Method and system for evaluation of signals received from spatially modulated excitation and emission to accurately determine particle positions and distances
US8821799B2 (en) 2007-01-26 2014-09-02 Palo Alto Research Center Incorporated Method and system implementing spatially modulated excitation or emission for particle characterization with enhanced sensitivity
EP2111678B1 (en) 2007-02-02 2015-04-08 Finisar Corporation Temperature stabilizing packaging for optoelectronic components in a transmitter module
US7502123B2 (en) * 2007-02-05 2009-03-10 Palo Alto Research Center Incorporated Obtaining information from optical cavity output light
US7936463B2 (en) * 2007-02-05 2011-05-03 Palo Alto Research Center Incorporated Containing analyte in optical cavity structures
US7633629B2 (en) * 2007-02-05 2009-12-15 Palo Alto Research Center Incorporated Tuning optical cavities
US7471399B2 (en) * 2007-02-05 2008-12-30 Palo Alto Research Center Incorporated Photosensing optical cavity output light
US8027593B2 (en) 2007-02-08 2011-09-27 Finisar Corporation Slow chirp compensation for enhanced signal bandwidth and transmission performances in directly modulated lasers
US7991291B2 (en) 2007-02-08 2011-08-02 Finisar Corporation WDM PON based on DML
US7991297B2 (en) 2007-04-06 2011-08-02 Finisar Corporation Chirped laser with passive filter element for differential phase shift keying generation
US8204386B2 (en) 2007-04-06 2012-06-19 Finisar Corporation Chirped laser with passive filter element for differential phase shift keying generation
US7576860B2 (en) * 2007-05-11 2009-08-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Light filter having a wedge-shaped profile
US7817274B2 (en) 2007-10-05 2010-10-19 Jingyun Zhang Compact spectrometer
US8345226B2 (en) 2007-11-30 2013-01-01 Jingyun Zhang Spectrometers miniaturized for working with cellular phones and other portable electronic devices
US8320983B2 (en) 2007-12-17 2012-11-27 Palo Alto Research Center Incorporated Controlling transfer of objects affecting optical characteristics
US8160455B2 (en) * 2008-01-22 2012-04-17 Finisar Corporation Method and apparatus for generating signals with increased dispersion tolerance using a directly modulated laser transmitter
US8629981B2 (en) 2008-02-01 2014-01-14 Palo Alto Research Center Incorporated Analyzers with time variation based on color-coded spatial modulation
US8373860B2 (en) 2008-02-01 2013-02-12 Palo Alto Research Center Incorporated Transmitting/reflecting emanating light with time variation
US7936528B2 (en) * 2008-12-31 2011-05-03 Teledyne Scientific & Imaging, Llc Graded order-sorting filter for hyperspectral imagers and methods of making the same
GB0908027D0 (en) 2009-05-08 2009-06-24 Zinir Ltd Spetrophotometer with no moving parts
DE102009021936A1 (de) 2009-05-19 2010-11-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optisches Filter und ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Filters
US8199785B2 (en) 2009-06-30 2012-06-12 Finisar Corporation Thermal chirp compensation in a chirp managed laser
JP5707739B2 (ja) * 2010-06-01 2015-04-30 セイコーエプソン株式会社 分光測定装置
JP5630091B2 (ja) * 2010-06-22 2014-11-26 セイコーエプソン株式会社 分光測定装置
JP5765081B2 (ja) * 2011-06-22 2015-08-19 ソニー株式会社 撮像素子、電子機器、製造方法、および検査装置
US8692987B2 (en) * 2011-08-09 2014-04-08 Artel, Inc. Artifact apparatus to mimic reflection losses of solution-filled microtiter plate readers and related uses thereof
US8723140B2 (en) 2011-08-09 2014-05-13 Palo Alto Research Center Incorporated Particle analyzer with spatial modulation and long lifetime bioprobes
US9029800B2 (en) 2011-08-09 2015-05-12 Palo Alto Research Center Incorporated Compact analyzer with spatial modulation and multiple intensity modulated excitation sources
WO2013065035A1 (en) 2011-11-03 2013-05-10 Verifood Ltd. Low-cost spectrometry system for end-user food analysis
US8848173B2 (en) 2011-11-10 2014-09-30 Cdex, Inc. Chemical and molecular identification and quantification system utilizing enhanced photoemission spectroscopy
US8861106B2 (en) 2011-12-02 2014-10-14 Raytheon Company Variable monochromatic uniform calibration source
US9257478B2 (en) * 2012-05-22 2016-02-09 The Regents Of The University Of California Spatially resolved spectral-imaging device
US9234839B2 (en) * 2012-11-13 2016-01-12 Viavi Solutions Inc. Portable spectrometer
US9885655B2 (en) 2012-11-13 2018-02-06 Viavi Solutions Inc. Spectrometer with a relay lightpipe
EP2951621B1 (en) * 2013-01-29 2021-01-27 Viavi Solutions Inc. A variable optical filter and a wavelength-selective sensor based thereon
CN103162828B (zh) * 2013-02-26 2015-10-21 浙江大学 基于可调谐珐波利-珀罗滤波器和阵列式探测器光谱仪的超高分辨率光谱仪
KR101950733B1 (ko) * 2013-06-26 2019-02-21 주식회사 포벨 파장 가변 필터를 이용한 광 수신기
GB2543655B (en) 2013-08-02 2017-11-01 Verifood Ltd Compact spectrometer comprising a diffuser, filter matrix, lens array and multiple sensor detector
EP3090239A4 (en) 2014-01-03 2018-01-10 Verifood Ltd. Spectrometry systems, methods, and applications
CN109520618B (zh) * 2014-01-31 2021-02-26 唯亚威通讯技术有限公司 光学滤波器和分光计
CN103968943B (zh) * 2014-04-24 2016-02-03 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种光纤光谱仪信噪比的精确测量方法
JP2016053550A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社セコニック 測光装置
DE102014014983A1 (de) * 2014-10-07 2016-04-07 Technische Universität Dresden Optisches Filterelement für spektroskopische Einrichtungen zur Umwandlung von spektralen Informationen in Ortsinformationen
EP3209983A4 (en) 2014-10-23 2018-06-27 Verifood Ltd. Accessories for handheld spectrometer
WO2016125165A2 (en) 2015-02-05 2016-08-11 Verifood, Ltd. Spectrometry system with visible aiming beam
WO2016125164A2 (en) 2015-02-05 2016-08-11 Verifood, Ltd. Spectrometry system applications
US10066990B2 (en) 2015-07-09 2018-09-04 Verifood, Ltd. Spatially variable filter systems and methods
JP6441759B2 (ja) * 2015-07-24 2018-12-19 株式会社堀場製作所 分光分析器に用いられる光検出器の出力補正方法
TWI794145B (zh) 2015-10-28 2023-03-01 美商加州太平洋生物科學公司 包含整合性帶通濾波器之光學裝置陣列
US10203246B2 (en) 2015-11-20 2019-02-12 Verifood, Ltd. Systems and methods for calibration of a handheld spectrometer
EP3488204A4 (en) 2016-07-20 2020-07-22 Verifood Ltd. ACCESSORIES FOR HANDLABLE SPECTROMETERS
US10791933B2 (en) 2016-07-27 2020-10-06 Verifood, Ltd. Spectrometry systems, methods, and applications
US11041756B2 (en) 2017-10-20 2021-06-22 Charted Scientific Inc. Method and apparatus of filtering light using a spectrometer enhanced with additional spectral filters with optical analysis of fluorescence and scattered light from particles suspended in a liquid medium using confocal and non confocal illumination and imaging
US10585028B2 (en) 2017-10-20 2020-03-10 Charted Scientific, Inc. Method and apparatus for optical analysis
WO2020163492A1 (en) 2019-02-06 2020-08-13 California Institute Of Technology Compact hyperspectral mid-infrared spectrometer
EP3921611A1 (en) 2019-04-16 2021-12-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Signal collection spectrometer
EP3999825A1 (en) * 2019-07-16 2022-05-25 ams International AG Reconstructing light wavelength spectrum with thin-film device
WO2021092579A1 (en) 2019-11-08 2021-05-14 California Institute Of Technology Infrared spectrometer having dielectric-polymer-based spectral filter
EP3907483A1 (en) * 2020-05-05 2021-11-10 X-Rite, Inc. Multichannel spectrophotometer using linear variable filter (lvf) bonded to 2d image sensor
CN114370939B (zh) * 2022-01-18 2023-10-13 无锡迅杰光远科技有限公司 光谱仪用的分光装置以及光谱仪

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3929398A (en) * 1971-08-18 1975-12-30 Harry E Bates High speed optical wavelength detection system
NL191813C (nl) * 1985-06-11 1996-08-02 Philips Electronics Nv Elektrische lamp voorzien van een interferentiefilter.
JPH02278210A (ja) * 1989-04-20 1990-11-14 Oki Electric Ind Co Ltd 光結合器
US5082629A (en) * 1989-12-29 1992-01-21 The Board Of The University Of Washington Thin-film spectroscopic sensor
US5144498A (en) * 1990-02-14 1992-09-01 Hewlett-Packard Company Variable wavelength light filter and sensor system
US5166755A (en) * 1990-05-23 1992-11-24 Nahum Gat Spectrometer apparatus
US5218473A (en) * 1990-07-06 1993-06-08 Optical Coating Laboratories, Inc. Leakage-corrected linear variable filter
US5872655A (en) * 1991-07-10 1999-02-16 Optical Coating Laboratory, Inc. Monolithic linear variable filter and method of manufacture
US5303165A (en) * 1992-02-12 1994-04-12 The Perkin-Elmer Corporation Standardizing and calibrating a spectrometric instrument
US5255332A (en) 1992-07-16 1993-10-19 Sdl, Inc. NxN Optical crossbar switch matrix
US5202939A (en) 1992-07-21 1993-04-13 Institut National D'optique Fabry-perot optical sensing device for measuring a physical parameter
US5343542A (en) * 1993-04-22 1994-08-30 International Business Machines Corporation Tapered fabry-perot waveguide optical demultiplexer
JPH07103824A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Shimadzu Corp 分光器
WO1995020144A1 (en) 1994-01-20 1995-07-27 British Telecommunications Public Limited Company Optical wavelength sensor
US5760910A (en) * 1995-06-07 1998-06-02 Masimo Corporation Optical filter for spectroscopic measurement and method of producing the optical filter
US5583683A (en) * 1995-06-15 1996-12-10 Optical Corporation Of America Optical multiplexing device
US5719989A (en) * 1995-06-28 1998-02-17 Jds Fitel Inc. Multilayer thin film bandpass filter
US5760391A (en) * 1996-07-17 1998-06-02 Mechanical Technology, Inc. Passive optical wavelength analyzer with a passive nonuniform optical grating
CA2212776A1 (en) * 1997-08-08 1999-02-08 Andrzej Barwicz A spectrometric micro-sensor/transducer and procedure for interpretation of spectrometric data
US5850292A (en) * 1997-11-13 1998-12-15 Hewlett-Packard Company Wavelength monitor for optical signals
JPH11242115A (ja) * 1998-02-26 1999-09-07 Fujitsu Ltd 温度依存性のない光素子
US6151114A (en) * 1998-03-31 2000-11-21 The Boeing Company Coherent laser warning system
US6130971A (en) * 1998-08-06 2000-10-10 Avanex Corporation Fiber optic dense wavelength division multiplexer with a phase differential method of wavelength separation utilizing a polarization beam splitter and a nonlinear interferometer
US6057925A (en) * 1998-08-28 2000-05-02 Optical Coating Laboratory, Inc. Compact spectrometer device
US6334014B1 (en) * 1998-11-02 2001-12-25 Canon Kabushiki Kaisha Optical fiber apparatus provided with demultiplexing/multiplexing unit on fiber's end portion, optical detecting apparatus provided with demultiplexing/multiplexing unit on its light receiving surface, and optical transmission system using the same
US6272157B1 (en) * 1999-01-11 2001-08-07 Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp. Apparatus and method for calibrating a wavelength stabilized laser
US6278549B1 (en) * 2000-04-17 2001-08-21 Ciena Corporation Optical filter having a quartz substrate

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102890072B (zh) * 2005-07-28 2015-05-06 拜奥普蒂根公司 具有减小的有效线宽的光学相干成像系统
CN104272070A (zh) * 2012-05-18 2015-01-07 浜松光子学株式会社 分光传感器
US9273999B2 (en) 2012-05-18 2016-03-01 Hamamatsu Photonics K.K. Spectroscopic sensor
CN104272070B (zh) * 2012-05-18 2016-03-09 浜松光子学株式会社 分光传感器
US9671286B2 (en) 2012-05-18 2017-06-06 Hamamatsu Photonics K.K. Spectroscopic sensor having a wire connected to a substrate through a hole of a filter region
US9846076B2 (en) 2012-05-18 2017-12-19 Hamamatsu Photonics K.K. Spectral sensor
CN109579990A (zh) * 2015-08-05 2019-04-05 唯亚威通讯技术有限公司 光学滤波器和分光仪
US10753793B2 (en) 2015-08-05 2020-08-25 Viavi Solutions Inc. Optical filter and spectrometer
US11237049B2 (en) 2015-08-05 2022-02-01 Viavi Solutions Inc. Optical filter and spectrometer
CN109791074A (zh) * 2016-09-27 2019-05-21 罗伯特·博世有限公司 光学传感器设备、用于调节光学传感器设备的光谱分辨率的方法和光谱测量方法
CN109791074B (zh) * 2016-09-27 2021-12-17 罗伯特·博世有限公司 光学传感器设备、用于调节光学传感器设备的光谱分辨率的方法和光谱测量方法
CN109708843A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 住友电工光电子器件创新株式会社 评估光学模块的测试设备和方法
CN109798979A (zh) * 2019-03-12 2019-05-24 天津津航技术物理研究所 宽光谱范围的半导体工艺兼容高光谱成像芯片设计方法
CN109798979B (zh) * 2019-03-12 2021-02-12 天津津航技术物理研究所 宽光谱范围的半导体工艺兼容高光谱成像芯片设计方法
WO2022147919A1 (zh) * 2021-01-06 2022-07-14 苏州联讯仪器有限公司 宽波段光谱仪

Also Published As

Publication number Publication date
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