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1. WO2022010438 - OPTICAL SPECTROMETER BASED ON ALTERNATING DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENTS

Publication Number WO/2022/010438
Publication Date 13.01.2022
International Application No. PCT/TR2021/050499
International Filing Date 27.05.2021
IPC
G01J 3/12 2006.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
3Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
12Generating the spectrum; Monochromators
G01J 3/18 2006.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
3Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
12Generating the spectrum; Monochromators
18using diffraction elements, e.g. grating
Applicants
  • ORTA DOGU TEKNIK UNIVERSITESI [TR]/[TR]
Inventors
  • YÜCE, Emre
  • YOLALMAZ, Alim
  • YÜKSEL, Çağdaş Anil
Agents
  • YALCINER, Ugur G. (YALCINER PATENT & CONSULTING LTD.)
Priority Data
2020/1064606.07.2020TR
Publication Language English (en)
Filing Language Turkish (TR)
Designated States
Title
(EN) OPTICAL SPECTROMETER BASED ON ALTERNATING DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENTS
(FR) SPECTROMÈTRE OPTIQUE BASÉ SUR DES ÉLÉMENTS OPTIQUES À DIFFRACTION ALTERNÉS
Abstract
(EN) Measurement of both quantitative absolute concentrations and frequency-dependent cross-sectional areas of atoms and molecules by absorption, transmission, and reflection spectroscopy techniques, are of great importance for many fields, especially analytical and physical chemistry. Optical spectrometers are widely used initially in optical identification of materials, chemical analysis, security applications, astronomical discoveries, and biomedical diagnostics. The use of optical spectrometers is increasing with our scientific and technological advancement, and the need for portable optical spectrometers with higher performance, low weight, and small volume are important. Also, high accuracy spectrometers are needed for a trace amount of sample/analyte detection. This invention relates to a high-resolution optical spectrometer with multiple diffractive optical elements that can operate under broadband light. Unlike commonly used diffraction gratings, our invention enables spectral splitting with 3D diffractive optical elements. The diffractive optical elements used provide concentration of light as well as spectral splitting. Depending on the application, the system can work with a reflection or transmission diffractive optical element. Our invention makes it possible to vary the number of operating wavelengths, spectral resolution, and operating bandwidth of diffractive optical elements depending on application.
(FR) La mesure des concentrations absolues quantitatives et des sections transversales des atomes et des molécules en fonction de la fréquence par des techniques de spectroscopie d'absorption, de transmission et de réflexion revêt une grande importance pour de nombreux domaines, notamment la chimie analytique et physique. Les spectromètres optiques sont d'abord largement utilisés pour l'identification optique des matériaux, l'analyse chimique, les applications de sécurité, les découvertes astronomiques et les diagnostics biomédicaux. L'utilisation des spectromètres optiques augmente avec nos progrès scientifiques et technologiques, et le besoin de spectromètres optiques portables plus performants, légers et de faible volume est important. De même, des spectromètres de haute précision sont nécessaires pour la détection d'une quantité infime d'échantillons ou d'analytes. La présente invention concerne un spectromètre optique à haute résolution avec de multiples éléments optiques de diffraction qui peuvent fonctionner sous une lumière à large bande. Contrairement aux réseaux de diffraction couramment utilisés, notre invention permet le fractionnement spectral avec des éléments optiques de diffraction 3D Les éléments optiques de diffraction utilisés permettent la concentration de la lumière ainsi que la division spectrale. Selon l'application, le système peut fonctionner avec un élément optique de diffraction par réflexion ou par transmission. Notre invention permet de faire varier le nombre de longueurs d'onde de fonctionnement, la résolution spectrale et la largeur de bande de fonctionnement des éléments optiques de diffraction en fonction de l'application.
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