发明名称 极化光血糖浓度测试仪
摘要 本发明主要是藉由线偏极化双频稳频雷射结合极化光析光片(analyzer),一组光侦检器,一组带通滤波器以及一组振幅量测装置而成。它利用外差干涉信号的振幅大小直接量取旋光物质之旋转角度,进而即时量测旋光性溶液(如血糖)的浓度。它的光学架构属于极化光学共同路径外差干涉仪,对外界环境的影响有免疫能力。本系统有即时而且准确的对血糖或任何具旋光性物质测量的能力。
申请公布号 TW342447 申请公布日期 1998.10.11
申请号 TW085113746 申请日期 1996.11.11
申请人 周晟;冯凊媺 高雄巿前金区福音街七之二十八号;黄宇椿 台北县板桥巿大华街七十三之三号 发明人 周晟;冯凊媺;黄宇椿
分类号 G01N21/00 主分类号 G01N21/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种极化光血糖浓度测试仪,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)一测试旋光性溶性置于透明无旋光特性之立方体容器中:位于光路径上,在双频稳频雷射之后;(c)一组极化光析光片:位于光路径上,立方体容器之后,可使两相互垂直线偏化光产生外差干涉;(d)一组快速频率反应之光侦检器以及一组以雷射光输出双频率之差频(beat frequency)为中心频率之带通滤波器,在极化光析光片之后,可输出以差频振荡频率之外差干涉信号,输入到振幅量测装中;(e)一振幅量测装置直接量取外差干涉信号振幅大小;(f)一个人电脑将外差干涉信号振幅大小转换成旋光性溶液浓度。2.如申请专利范围第1项所记载之极化光血糖浓度测试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项所记载之极化光血糖浓度测试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项所记载极化光血糖浓度测试仪,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极化光雷射,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项所记载极化光血糖浓度测试仪,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而组成。6.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪其中旋光性溶液可为动物或人体眼球内房水(aqueoushumor)直接测量房水旋光角度进而测量血糖浓度。7.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪其中极化光析光片可使用Glan-Thompson析光片。8.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪其中极化光析光片可使用极化光分光片。9.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪其中极化光析光片可使用线性极化片。10.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试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(digital voltmeter)。11.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪其中光信号振幅量测装置可使用锁相放大器(lock inamplifier)。12.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪,其光学架构包括一线偏极化双频稳频雷射光(10),经分光片(20)将雷射光中信号光束经被测试旋光性物质(30)而产生的线偏极化极化角(azimuth angle)旋转,并经由极化光析光片(40)、光侦检器(50)、以及带通滤波器(60),将所产生的外差干涉信号送入振幅量测装置(70)中,直接梁曲外差干涉信号的振幅大小,并输入个人电脑(80)中,将振幅大小转换成旋光性物质之旋转角度或相关之物理量测,例如溶液浓度或介质折射率(index of refraction)等;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量(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。13.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪,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。14.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪其中快速频率反应光侦检器可使用光二极体,(photodiode)。15.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪其中快速频率反应光侦检器可使用光放管(Photomultiplier PMT)。16.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试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)。17.如申请专利范围第1项所记载极化光血糖浓度测试仪,为配合人体眼球内房水中葡萄糖的旋光特性直接量取房水之旋光角度进而即时获得人体血糖浓度;其光学架构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(25)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,再通过极化光析光片(40),将对差干涉信号送入光侦检器(50)中,再经过以雷射光双频率之差频为中心的带通滤波器(60)送入外差干信号振幅量测装置(70)中直接量取振幅大小,而即时求得人体血糖浓度;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;人体眼球可藉由透镜组(110)及图形显示板(120)使眼球应凝视图形而固定以达到量测人体血糖浓度的要求。图式简单说明:第一图 相互垂直线偏极化双频率稳频雷射通过极化光析光片示意图第二图本发明之光学组件流程图第三图 极化光血糖浓度测试仪
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