近红外无创生化分析中集光椭球反射镜参数设计与优化

近红外光谱技术检测速度快，不破坏样品，可在线分析，是血液无创生化分析能够获得应用的最具潜力的方法之一。但是由于人体血液的吸收光谱信号微弱，而常规光谱仪器在近红外无创生化分析中的光能利用率较低，给无创检测技术应用在临床分析上带来了困难。为了解决此问题，利用椭球反射镜的聚光特性，从几何光学角度出发，分析了椭球镜像点位置分布情况，并采用光线追迹方法优化其初始结构，从而将手指漫反射光高效收集到探测器上。通过仿真分析计算，该椭球反射镜的光能利用率比常规无收集装置的利用率提高了近5倍，增强了仪器检测血液吸收光谱信号的能力，有助于提高仪器信噪比。