Title:
THIN-FILM SPECTROMETER WITH TRANSMISSION GRID
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/047952
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a spectrometer, comprising a thin light guide layer in a layered structure produced using thin-film technology between two cover layers having a lower refractive index, a light guide layer end face which has a grid and is irradiated through the light guide layer with light to be analysed, and a line-scanning sensor on which the spectrum is displayed. The stair-like stepped grid is configured as having transparent step surfaces and step edges perpendicular to the layer plane and a second medium is adjacent to the step surfaces of the grid whose refractive index is smaller than that of the light guide layer. The invention is characterized in that the grid continuously changes the height and width of its steps in the direction of the stairs in such a way that for two selected wavelengths the total light paths travelling through the light guide layer and the second medium as far as a focal point assigned to the corresponding wavelength for all adjoining front surfaces of the grid have a difference in length which is equal to the same multiple of said wavelength.
Inventors:
MUELLER JOERG (DE)
SANDER DIETMAR (DE)
SANDER DIETMAR (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/001744
Publication Date:
September 23, 1999
Filing Date:
March 17, 1999
Export Citation:
Assignee:
MUELLER JOERG (DE)
SANDER DIETMAR (DE)
SANDER DIETMAR (DE)
International Classes:
G01J3/18; G02B6/12; G02B6/124; (IPC1-7): G02B6/124; G01J3/18
Foreign References:
| DE19602584A1 | 1997-07-31 | |||
| US4938553A | 1990-07-03 |
Other References:
SANDER D ET AL: "BREITBANDIGES OPTISCHES MIKROSPEKTROMETER ALS MIKROANALYSESYSTEM", TECHNISCHES MESSEN TM, vol. 64, no. 4, 1 April 1997 (1997-04-01), pages 143 - 146, XP000704274, ISSN: 0171-8096
SANDER D ET AL: "MICROSPECTROMETER WITH SLAB-WAVEGUIDE TRANSMISSION GRATINGS", APPLIED OPTICS, vol. 35, no. 27, 20 September 1996 (1996-09-20), pages 4096 - 4101, XP000627426, ISSN: 0003-6935
SANDER D ET AL: "MICROSPECTROMETER WITH SLAB-WAVEGUIDE TRANSMISSION GRATINGS", APPLIED OPTICS, vol. 35, no. 27, 20 September 1996 (1996-09-20), pages 4096 - 4101, XP000627426, ISSN: 0003-6935
Attorney, Agent or Firm:
Schaefer, Konrad (Schaefer & Emmel Gehölzweg 20 Hamburg, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE :
| 1. | Spektrometer mit einer dünnen Lichtleiterschicht (1) in einem in Dünn schichttechnologie hergestellten Schichtaufbau zwischen zwei Deck schichten (10,9) niedrigeren Brechungsindexes, mit einer ein Gitter (3,3') aufweisenden Endfläche der Lichtleiterschicht, die durch die Lichtleiter schicht hindurch mit zu analysierendem Licht (4,4') bestrahlt wird, und mit einem Zeilensensor (6), auf den das Spektrum (B, D) abgebildet wird, wobei das treppenförmige Stufengitter (3,3') mit transparenten Stufenflä chen (7) und mit Stufenkanten senkrecht zur Schichtebene ausgebildet ist und an den Stufenflächen des Gitters ein zweites Medium (2) angrenzt, dessen Brechungsindex kleiner ist als der der Lichtleiterschicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (3,3') in Treppenrichtung kontinuierlich die Höhe und Breite seiner Stufen derart ändert, daß für zwei ausgewählte Wellenlängen (b, Xd) jeweils die Gesamtlichtwege durch die Lichtleiter schicht (1) und das zweite Medium (2) bis zu einem der jeweiligen Wel lenlänge zugehörigen Brennpunkt (B, D) für alle benachbarten Frontflä chen (7) des Gitters (3) eine Längendifferenz von demselben Vielfachen der jeweiligen Wellenlänge aufweisen. |
| 2. | Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Medium (2) Luft ist. |
| 3. | Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Medium aus einer an das Gitter (3) angrenzenden zweiten Lichtleiter schicht (14) gebildet ist. |
| 4. | Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (3) mit parallelem Licht (4) bestrahlt ist. |
| 5. | Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (3') mit divergentem Licht (4') bestrahlt ist. |