一种量子点测试光源系统的制作方法

1.本发明涉及光电子测试技术领域，尤其涉及一种量子点测试光源系统。


背景技术：

2.光电倍增管作为生物分子浓度检测的核心器件在化学发光免疫分析系统中得到广泛的应用，它通过测量进入其内的光强分布函数结合强度与浓度的比例关系得到待测生物分子的浓度。
3.而c14作为矫正光源矫正pmt的激发光源，用于矫正pmt的光谱响应函数，例如在强度为0~6000rlu时光谱响应为线性，而在6000-20000rlu时光谱响应随着入射光强的增强而呈现出非线性减弱，这将导致化学发光免疫分析仪中利用pmt测量高浓度生物分子时存在数据失真。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种量子点测试光源系统，解决了现有技术中测量高浓度分子失真的技术问题，实现了对量子点光谱的线性调节。
5.本技术实施例提供了一种量子点测试光源系统，包括外壳、激发光源、非球面镜系统、量子点容器和激发多种量子点，所述非球面镜系统的两端安装非球面镜固定底座，所述激发光源放置在非球面镜系统的焦点位置，激发光源发出来的光线，通过非球面镜系统后变成平行光，经透镜非球面镜系统将中心光斑打散，所述量子点容器前安装微结构，光线经微结构传到量子点容器，激发多种量子点发出调制光。
6.优选的，所述微结构为棱锥形微结构。
7.优选的，所述棱锥形微结构呈空洞结构。
8.优选的，所述棱锥形微结构的长宽高分别为0.2mm、0.1mm、0.1mm，底部倾角为45
°
。
9.优选的，所述棱锥形微结构的边缘最密集为1，中心区域的能量密度最小为0.25。
10.优选的，所述激发光源连接激发光源强度调制器。
11.优选的，所述量子点容器透光率为100%。
12.优选的，所述量子点容器后设置可变光阑。
13.优选的，所述多种量子点由多种波长量子点混合而成。
14.优选的，所述多种波长量子点中，相邻的量子点k-1与量子点k的波长间隔，满足以下条件：
15.其中，为量子点k的中心波长、为量子点k的半峰宽，为量子点k-1的中心波长、为量子点k-1的半峰宽。
16.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、通过设置可变光阑，调节出光通量，配合激发光源强度调制器可实现多光源强
度多发射光通量的效果。
17.2、通过设置多种量子点并对量子波长进行选择，可以混合不同波长的量子点获得不同出射波段范围内的激发光谱。
18.3、通过设置棱锥形微结构，将垂直于光传输方向的光强分布进行调制，棱锥形微结构采用特定密度和形状，使传入量子点容器的光在垂直于光传输方向的光强分布均匀。
附图说明
19.图1为本技术量子点测试光源系统结构图；图2为本技术棱锥形微结构的结构图；图3为本技术棱锥形微结构的密度分布图；图4为本技术经过非球面镜系统出射的光强度空间分布；图5为本技术经过棱锥形微结构出射的光强度空间分布；图6为本技术经过多种量子点出射的量子点合成光谱；图7为本技术光线经过棱锥形微结构的光路图；图8为本技术采用正透镜非球面镜系统的光路图。
20.图中：1、外壳；2、激发光源；3、激发光源强度调制器；4、非球面镜系统；5、透镜非球面镜系统；6、非球面镜固定底座；7、棱锥形微结构；8、量子点容器；9、可变光阑；10、多种量子点；11、激发光源的发射光线。
具体实施方式
21.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
22.光电倍增管（pmt）作为生物分子浓度检测的核心器件在化学发光免疫分析系统中得到广泛的应用，它通过测量进入其内的光强分布函数结合强度与浓度的比例关系得到待测生物分子的浓度。c14作为矫正光源矫正pmt的激发光源，用于矫正pmt的光谱响应函数，例如在强度为0~6000rlu时光谱响应为线性，而在6000-20000rlu时光谱响应随着入射光强的增强而呈现出非线性减弱，这将导致化学发光免疫分析仪中利用pmt测量高浓度生物分子时存在数据失真，为了解决上述困难我们搭建了本装置。
23.本发明提供一种量子测试光源装置，如图1所示，包括外壳1，激发光源2，激发光源强度调制器3，非球面镜系统4，透镜非球面镜系统5，非球面镜固定底座6，棱锥形微结构7，量子点容器8，可变光阑9，多种量子点10，激发光源的发射光线11。
24.如图1所示，激发光源2放置在非球面镜系统4的焦点位置，激发光源2连接激发光源强度调制器3，激发光源2发出来的光线，通过非球面镜系统4后变成平行光，经透镜非球面镜系统5将中心光斑打散。之后光线经棱锥形微结构7传到量子点容器8，量子点容器8后设置可变光阑9，激发多种量子点10发出调制光。
25.棱锥形微结构7的作用是将垂直于光传输方向的光强分布进行调制，使传入量子点容器8的光在垂直于光传输方向的光强分布均匀。如图7所示，通过棱锥形微结构7边缘的光会发生折射，但由于入射角大于折射角，故光线会向远离棱锥形微结构7的方向偏转产生大的偏转角，而没有棱锥形微结构7的地方光线沿着直线传播或产生小的偏转角，通过控制
棱锥形微结构7的空间分布，可以调制进入量子点容器8的光强分布，达到激发量子点的光强在平面空间均匀激发的效果。
26.该效果的实现是通过调制棱锥形微结构7的密度和形状实现的，如图2所示，棱锥形微结构7的长宽高分别为0.2mm、0.1mm、0.1 mm，底部倾角为45
°
,呈空洞结构。如图3所示，棱锥形微结构7的密度分布，边缘的微结构最密集为1，中心区域的能量密度最小为0.25。
27.如图4所示，经过非球面镜系统4后出射的光强度的空间分布的fwhm接近于零，这将导致可用于激发量子点的光强集中于一点。如图5所示，透镜非球面镜系统5和棱锥形微结构7的存在可使出射的光强度的空间分布的中的fwhm进一步扩大，经过棱锥形微结构7调制后出射的光强度的空间分布的fwhm与pmt的入射窗口尺寸接近。如图6所示，经过调制的光强度的空间分布可以将能量均匀的照射到多种量子点10，从而在空间上实现量子点的均匀激发。
28.多种量子点10中量子点是由多种波长量子点混合而成，其中，量子点k的中心波长为、半峰宽为，与其相邻的量子点k-1与量子点k的波长间隔满足。
29.实施例一
30.该装置中非球面镜系统4的焦距为6.2 cm，非球面镜系统4将大角度的入射光也变为平行光出射，通过非球面镜系统4后大出射光平行于光轴，如图4所示，出射的平行光的光强分布，可以看出大部分能量集中在半径为1cm的圆柱，这不能完全激发截面半径为3.2cm的量子点区域，故添置透镜非球面镜系统5后将中心光斑打散，透镜非球面镜系统5可设置为正透镜非球面镜系统或负透镜非球面镜系统，如图1所示，采用正透镜非球面镜系统。如图8所示，采用负透镜非球面镜系统。在量子点容器8的底部设计棱锥形微结构7，通过调节微结构的形状和分布，如图5所示，让通过棱锥形微结构7后进入多种量子点10区域的光强分布。可以看出光强能量以及均匀覆盖了3.2cm半径的量子点区域。
31.实施例二
32.在多种量子点10中放入了13种量子点，通过调节每种量子点的浓度，让其在同一激发条件下的最大光谱强度相同，之后取相同的体积的量子点进行混合，经过充分搅拌后，各种波长量子点混合均匀，之后封装到多种量子点10中。多种量子点10中量子点的总量可根据实验需要的最大输出功率进行取样，实施例三
33.对应最大输出功率为1单位时，取样为1ml，如果需要让最大输出功率为10单位时，可以取样10ml。如图4所示，放入从380-500 nm的13种量子点的光谱和混合之后的合成光谱，这样可以获得400-480 nm之间的标准光源。
34.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
35.本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，
则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种量子点测试光源系统，包括外壳、激发光源、非球面镜系统、量子点容器，所述非球面镜系统的两端安装非球面镜固定底座，所述激发光源放置在非球面镜系统的焦点位置，激发光源发出来的光线，通过非球面镜系统后变成平行光，经透镜非球面镜系统将中心光斑打散，其特征在于，所述量子点容器前安装微结构，光线经微结构传到量子点容器，激发量子点容器中波长380-500nm的量子点发出调制光，获得400-480 nm之间的标准光源。2.如权利要求1所述的量子点测试光源系统，其特征在于，所述微结构为棱锥形微结构。3.如权利要求2所述的量子点测试光源系统，其特征在于，所述棱锥形微结构呈空洞结构。4.如权利要求2所述的量子点测试光源系统，其特征在于，所述棱锥形微结构的长宽高分别为0.2mm、0.1mm、0.1mm，底部倾角为45
°
。5.如权利要求2所述的量子点测试光源系统，其特征在于，所述棱锥形微结构的边缘最密集为1，中心区域的能量密度最小为0.25。6.如权利要求1所述的量子点测试光源系统，其特征在于，所述激发光源连接激发光源强度调制器。7.如权利要求1所述的量子点测试光源系统，其特征在于，所述量子点容器透光率为100%。8.如权利要求1所述的量子点测试光源系统，其特征在于，所述量子点容器后设置可变光阑。9.如权利要求1所述的量子点测试光源系统，其特征在于，所述多种量子点由多种波长量子点混合而成。10.如权利要求9所述的量子点测试光源系统，其特征在于，所述多种波长量子点中，相邻的量子点k-1与量子点k的波长间隔，满足以下条件：，其中，为量子点k的中心波长、为量子点k的半峰宽，为量子点k-1的中心波长、为量子点k-1的半峰宽。

技术总结
本发明公开了一种量子点测试光源系统，包括外壳、激发光源、非球面镜系统、量子点容器和激发多种量子点，所述非球面镜系统的两端安装非球面镜固定底座，所述激发光源放置在非球面镜系统的焦点位置，激发光源发出来的光线，通过非球面镜系统后变成平行光，经透镜非球面镜系统将中心光斑打散，所述量子点容器前安装微结构，光线经微结构传到量子点容器，激发多种量子点发出调制光，本发明通过设置微结构，经过调制的光强度的空间分布可以将能量均匀的照射，从而在空间上实现量子点的均匀激发，通过不同波长和半峰宽的关系进行调制，可以实现不同波段范围内量子点标准测试光源。不同波段范围内量子点标准测试光源。不同波段范围内量子点标准测试光源。


技术研发人员：张建新 赵爱美 杨希峰 余婷 李斌斌
受保护的技术使用者：苏州翊曼生物科技有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/10/7