基于紫外LED与离轴光路的微型荧光传感器光学系统设计
周慧琳 王洁 孙悦

苏州城市学院 光学与电子信息学院 光电信息科学与工程系，江苏省苏州市，215104；

摘要：针对激光诱导荧光系统体积大、成本高，LED发散角大导致光效偏低，共轴光路杂散光干扰显著，机械切换影响可靠性与速度等问题，本文提出一种紫外LED与离轴光路结合的微型荧光传感器光学系统。系统采用365nm紫外LED为激发源，利用偶次非球面准直透镜在10mm内将120°发散角收束为近准直光；激发与收集光路呈20°离轴布置，配合365nm与450nm滤光片，空间分离与光谱选择协同抑噪；整机无运动部件。通过Zemax OpticStudio非序列模式进行光线追迹与优化，确定准直透镜前后表面曲率半径分别为-2.6mm和-1.5mm，收集透镜曲率半径为±4mm。仿真结果显示，优化后探测器接收功率为1.642mW，较初始提升约20倍，杂散光抑制率超过74%，系统体积约4.5cm³。该方案为小型化荧光传感器提供了一种可行参考。

关键词：紫外LED；离轴光路；荧光传感器；偶次非球面透镜；微型化；Zemax仿真

参考文献

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