基于分布式光纤放大器的数据库检索的拉曼微痕检测仪制造技术

本发明专利技术涉及一种基于分布式光纤放大器的数据库检索的拉曼微痕检测仪，包括数据库模块、分析显示模块、激光器模块、透镜模块、拉曼透镜和检测探针六个部分，其中，激光器模块，用于生成激光，采用分布式光纤放大器；拉曼透镜，用来将激光汇聚到打在表面增强探针；数据库模块是已测微痕样品的拉曼谱库，用来作为数据比对的标准；拉曼光谱显示模块，将采集到的拉曼光谱信息与数据库进行数据快速比对，形成快速量化指标的定量定性分析并显示。表面增强探针直接与微量物品的接触检测，其主体为光纤，在光纤表面通过表面沉积技术形成有纳米金属银涂层，可达到对微量级待测样品的拉曼光谱的采集。

Raman trace detector based on database retrieval of distributed fiber amplifier

The invention relates to a Raman micromark detector based on the database retrieval of distributed fiber amplifier, which includes six parts, the database module, the analysis display module, the laser module, the lens module, the Raman lens and the detection probe. The laser module is used to generate the laser and uses the distributed fiber amplifier. A Raman lens, used to converge a laser to a surface enhanced probe; the database module is a Raman Library of micrometer marks, used as a standard for data alignment; the Raman spectral display module makes a rapid comparison of the collected Raman spectral information with the database to form a quantitative qualitative score for the rapid quantitative index. Analysis and display. The surface enhancement probe is directly related to the contact detection of trace items. The main body is optical fiber. The nano metal silver coating is formed by surface deposition on the surface of the fiber. The Raman spectrum of the samples to be measured can be collected.

【技术实现步骤摘要】
基于分布式光纤放大器的数据库检索的拉曼微痕检测仪
本专利技术属于微痕样品的快检

技术介绍
从20世纪60年代末期开始到现在，数据库技术已经发展了30多年。在这30多年的历程中，人们在数据库技术的理论研究和系统开发上都取得了辉煌的成就，而且已经开始对新一代数据库系统的深入研究。数据库系统已经成为现代计算机系统的重要组成部分。随着计算机技术与网络通信技术的发展，数据库技术已成为信息社会中对大量数据进行组织与管理的重要技术手段及软件技术，是网络信息化管理系统的基础。数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分，是计算机数据处理与信息管理系统的核心。数据库技术研究和解决了计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题，在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据。分布式光纤拉曼放大器具有非常低的噪声系数，在光纤通信链路中使用分布式光纤拉曼放大器的光信噪比(OSNR)比使用掺饵光纤放大器(EDFA)高4dB～5dB，因此可大大延长最大无电再生中继传输距离，或者更加适用于更高速率的光信号中继放大。然而，当光纤拉曼放大器的开关增益较高时，拉曼放大器的后向双瑞利散射噪声(DRB，后面简称瑞利噪声)水平会超过自发辐射噪声(ASE)水平，成为主要噪声源，严重影响通信信号质量。近年来，社会上出现了新一代智能化的血压计和血压仪，使得在生物检测领域取得一些重大进展，表面增强拉曼散射光谱的快速比对分析被称为在该领域的一个重要突破。但是，在生物学、医学研究中,传统的生物传感器体积较大,仅能用于组织、细胞悬液等的测量,当检测样品的尺寸缩小到微米级时,如检测活细胞或其它亚细胞组分时,实时、准确、无干扰地测量样品内化学和自然成分后，分析和数据比对变得极为困难。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于分布式光纤放大器的高灵敏度快速拉曼微痕检测仪，改进探针制作工艺并把数据快速检索方式与拉曼微痕快速检测仪结合到一起，通过检测探针检测待测的微痕样品，激光器发出激光，获得拉曼信号，进而传输到检测仪本体中的分析显示模块，与数据库中的拉曼光谱进行快速数据比对，形成量化指标的定量定性分析，在该模块中显示。技术方案如下：一种基于分布式光纤放大器的数据库检索的拉曼微痕检测仪，包括数据库模块、分析显示模块、激光器模块、透镜模块、拉曼透镜和检测探针六个部分，其中，激光器模块，用于生成激光，采用分布式光纤放大器；拉曼透镜，用来将激光汇聚到打在表面增强探针；数据库模块是已测微痕样品的拉曼谱库，用来作为数据比对的标准；拉曼光谱显示模块，将采集到的拉曼光谱信息与数据库进行数据快速比对，形成快速量化指标的定量定性分析并显示。表面增强探针直接与微量物品的接触检测，其主体为光纤，在光纤表面通过表面沉积技术形成有纳米金属银涂层，可达到对微量级待测样品的拉曼光谱的采集；表面增强探针的制作方法如下：1)选取实心光纤；2)通过电化学方法对实心光纤表面进行粗糙化处理；3)使得Ag涂覆在经过粗糙化处理的实心光纤表面，形成纳米级的突起。本专利技术能够实现对微痕物品拉曼光谱的快速量化指标的定量定性分析的功能，适用于微量液体物质检测，具有检测速度快、准确度高、结构小巧、快捷轻便的优点。附图说明图1为本专利技术检测结果示意图；图2为本专利技术便携式拉曼微痕检测仪结构示意图；图3为本专利技术表面增强探针的形成示意图；图4为本专利技术分布式光纤放大器的工作原理示意图；图5为本专利技术便携式拉曼微痕检测仪的检测流程示意图。具体实施方式下面根据说明书附图，详细地介绍一下本专利技术的技术方案。本专利技术基于分布式光纤放大器的数据库检索的拉曼微痕检测仪结构如图2所示，如图可以看出该便携式拉曼微痕快速检测检测仪是由数据库模块(1)、分析显示模块(2)、激光器模块(3)、透镜模块(4)、拉曼透镜(5)、检测探针(6)六个主要部分组成的。其中数据库模块是待测微痕样品的拉曼谱库，用来作数据比对的标准。分析显示模块为CCD探测器，用来显示采集来的拉曼光谱信息和数据分析后的信息，实现与数据库的数据快速比对，形成快速量化指标的定量定性分析。激光器模块具体采用分布式光纤放大器，拉曼透镜是用来将激光汇聚到一个小点后打在检测探针上。检测探针直接与微量物品的接触检测，其材料是采用光纤材料，表面是通过表面沉积技术形成的纳米金属银涂层，而且是通过电化学粗糙化处理的拉曼增强活性表面；当金属表面修饰上拉曼分子和与目标分子结合的配体如抗体，当识别到目标分子后可获得拉曼信号，将对微量样品采集拉曼光谱，实现微痕样品的快速检测为了清楚地说明本专利技术的工作原理，先介绍前端的检测探针。如图3所示，检测探针所采用的材料是实心光纤材料，先用实心光纤探针通过电化学方法进行粗糙化处理，处理完后放入盛有Ag溶胶的玻璃细管中，匀速向上提拉实心光纤探针，这样使得Ag涂覆在光纤探针表面，形成纳米级的突起，提高表面增强拉曼因子，增强检测到的拉曼信号，实现便携式拉曼检测仪的快速检测。为了更清楚地说明本专利技术的工作原理，分布式拉曼放大器的工作原理如图4所示，包括光纤隔离器、传输光纤、可饱和吸收体、波分复用器和拉曼泵浦激光器，所述光纤隔离器与光纤放大器的工作波长和输出功率相匹配，785nm激光器的光信号经光纤隔离器后进入传输光纤，传输光纤末端连接波分复用器的输入端，波分复用器的泵浦信号输入端连接拉曼泵浦激光器。波分复用器将拉曼泵浦激光器的拉曼泵浦光与传输光纤的光信号祸合，光信号在传输过程中得到拉曼放大，波分复用器信号公共端的输出为本分布式光纤拉曼放大器的输出，输出放大的光信号。本专利技术基于分布式光纤放大器的数据库检索的拉曼微痕检测仪的检测流程示意图如图5所示。当检测探针与微痕样品接触时，由激光器模块向透镜模块发出激光，经过拉曼透镜，将激光汇聚到一个小点后打在检测探针上。该探针表面涂覆纳米Ag金属层，当金属表面修饰上拉曼分子和与目标分子结合的配体如抗体，当识别到目标分子后可获得拉曼信号；被测样品被激光激发后产生拉曼信号，并被拉曼透镜收集，收集后的拉曼信号通过透镜模块成像在数据库模块中，通过与数据库模块中的数据进行快速对比，形成快速量化指标的定量定性分析，在分析显示模块中显示，存储在内部存储单元中。而且检测仪本体中可以外接存储设备，将已经测试完的拉曼光谱信息导出，便于后期的分析和管理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分布式光纤放大器的数据库检索的拉曼微痕检测仪，包括数据库模块、分析显示模块、激光器模块、透镜模块、拉曼透镜和检测探针六个部分，其中，激光器模块，用于生成激光，采用分布式光纤放大器；拉曼透镜，用来将激光汇聚到打在表面增强探针；数据库模块是已测微痕样品的拉曼谱库，用来作为数据比对的标准；拉曼光谱显示模块，将采集到的拉曼光谱信息与数据库进行数据快速比对，形成快速量化指标的定量定性分析并显示。表面增强探针直接与微量物品的接触检测，其主体为光纤，在光纤表面通过表面沉积技术形成有纳米金属银涂层，可达到对微量级待测样品的拉曼光谱的采集；表面增强探针的制作方法如下：1)选取实心光纤；2)通过电化学方法对实心光纤表面进行粗糙化处理；3)使得Ag涂覆在经过粗糙化处理的实心光纤表面，形成纳米级的突起。

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式光纤放大器的数据库检索的拉曼微痕检测仪，包括数据库模块、分析显示模块、激光器模块、透镜模块、拉曼透镜和检测探针六个部分，其中，激光器模块，用于生成激光，采用分布式光纤放大器；拉曼透镜，用来将激光汇聚到打在表面增强探针；数据库模块是已测微痕样品的拉曼谱库，用来作为数据比对的标准；拉曼光谱显示模块，将采集到的拉曼光谱信息与数据库进行数...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹强，莫申童，薛涛，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12