| 主权项 |
1.一种旋光物质溶液渗透速率测量仪(如第一图),本发明主要包含(a)一线偏极化双频率雷射其输出两种不同光频率以及相互垂直(orthogonal)线偏极化光,(b)一组极化光分光片:位于光路径上,可使两垂直线偏极化光在极化光分光片之后产生外差干涉,(c)两组快速频率反应之光侦检器置于极化分光片之后,用以侦测外差干涉信号IP及IS以及两组以雷射光输出双频率之差频(=1-2)为中心频率之带通滤波器,(d)在光侦测器之后,可输出以差频振荡频率之外差干涉信号,输入到光电信号处理装置中,(e)一组光电信号处理装置,置于极化光分光片之后,可将两组外差干涉信号IP及IS加以处理,(f)一振幅量测装置直接量取外差干涉信号振幅大小及其时间变化量,(g)一个人电脑将外差干涉信号振幅大小转换成旋光角度及浓度。2.如申请专利范围第1项所记载之旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中线偏极化双频率稳频雷射可用双频Zeeman稳频氦氖雷射,其中输出两相互垂直之线偏极化光且以双光频率输出。3.如申请专利范围第2项所记载之旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中线偏极化双频稳频雷射可用线偏极化双频稳频,固体半导体雷射(laser diode),其中输出两线偏极化光相互垂直。4.如申请专利范围第2项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中线偏极化双频稳频雷射可由一组单一频率稳频之线偏化光雷射,一组极化光分光器,及两组不同驱动频率之相位调变器(phase modulator)组成。5.如申请专利范围第2项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪其中线偏极化双频稳频雷射可由单一频率线偏极化半导体雷射,结合极化光学组件,以及利用半导体雷射经由电流调变组成。6.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中旋光物质溶液可为动物或人体眼球内房水(aqueous humor)直接测量房水中葡萄糖旋光角度进而测量房水中葡萄糖血糖浓度及时间变化。7.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中极化光分光片可使用光纤式极化光分光器。8.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中极化光分光片可使用立方体极化分光镜(cube polarized beam splitter)。9.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中极化光分光片可使用薄膜式极化分光片。10.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中极化光分光片可使用极化光析光片(analyzer)(如第三图),系统中所使用的光源为一线偏极化双频率稳频雷射光(10),其中两线偏极化光相互垂直(orthogonal),经分光片(20)将雷射光分成两束光,一束为参考光束,另一束为信号光束,雷射光通过极化光析光片(40),再经由一快速频率反应的光侦检器(41)接收,并产生外差干涉信号,在光侦检器(41)的后面设置一带通滤波器(42)并将过滤之电子信号输入振幅量测装置(70),参考光束经过一固定方位角的极化光析光片(analyzer)Ar(45),再经由另一快速频率反应的光侦检器(55)接收,并产生外差干涉信号,在光侦检器(55)的后面设置一带通滤波器(65)并将过滤之电子信号输入振幅量测装置(70),带通滤波器(42)及(65)的中心频率设定等于双频率雷射光的差频频率(=1-2)。11.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中光信号振幅量测装置可使用数位式振幅大小测量仪(digitalvoltmeter)。12.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率所量仪,其中光信号振幅量测装置可使用锁相放大器(lock in amplifier)。13.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪(如第一图),其中线偏极化双频稳频雷射光可经由分光片(20)将雷射光分光并经由极化光析光片(45),光侦检器(55),以及带通滤波器(65)所产生的参考外差干涉信号送入振幅量测装置(70)做为雷射光源光强度的监控以便随时校正输出信号大小。14.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪(如第一图),其中线偏极化双频稳频雷射光可经由分光片(20)将雷射光分光并经由极化光析光片(45),光侦检器(55),以及带通滤波器(65)所产生的参考外差干涉信号送入振幅量测装置(70)做为锁相放大器之参考信号。15.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中快速频率反应光侦检器可使用光二极体(photodiode)。16.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中快速频率反应光侦检器可使用光电放大管(Photo multiplier, PMT)。17.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中带通滤波器中心频率设定至入射雷射光源中双频率之差频,(beat frequency =1-2)。18.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中光电信号处理装置输出的信号可将外差干涉信号IP及IS相减(IP-IS)。19.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中光电信号处理装置输出的信号可使得外差干涉信号IP及IS的平方和开根号。20.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中雷射光波长可连续采用不同波长之光源,藉以量测旋光角度对应不同波长的关系。21.如申请专利范围第1项所记载旋光物质溶液渗透速率测量仪,其中雷射光波长可连续采用不同波长之光源,藉由锁相放大器量测输出之外差干涉信号与参考光外差干涉信号振幅大小的比値(ratio),藉以量测旋光物质的吸收系数对应与波长的关系,为配合人体眼球内房水中卜萄糖的旋光特性以直接量取房水之旋光角度的时间变化。如第四图,其中线偏极化双频率稳频雷射光可经由电子开辟(90),分光片(20)将入射雷射光分光,其中信号光束经反射面镜(30)以侧面方向入射到人体眼球(100)并通过角膜(Cornea)及房水(aqueous humor)由眼球另一侧面输出,再通过极化光分光片(40),将雷射光分别送入光侦检器(41),(43)中并产生两组外差干涉信号,再经过以为中心频率的带通滤波器(42),(44)送入光电信号处理装置,将外差干涉信号IP及IS相减,再输入信号振幅量测装置(70)中直接量取振幅大小随时间变化的关系,而即时求得眼球内房水中葡萄糖浓度随时间的变化以及人体血糖浓度的化,分光片(20)将入射雷射光分光产生参考光束,它经过极化光析光片(45),光侦检器(55)及带通滤光器(65)输入到振幅量测装置(70)中可随时监控及校正入射雷射光强度变化,或作为锁相放大器之参考信号,第五图中,人体眼球可藉由透镜组(110)及图形显示板(120)使眼球因凝视图形而固定以达到量测人体眼球中房水葡萄糖浓度的时间变化及渗透速率。图式简单说明:第一图为本系统光学架构图。第二图为相互垂直线偏极化双频率稳频雷射通过极化光分光片示意图。第三图为本发明之光学组件流程图。第四图为旋光物质溶液渗透速率测量仪。 |
