一种拉曼信号收集系统技术方案

本申请实施例提供的拉曼信号收集系统，该系统中，第一准共心球面镜的凹陷与第二准共心球面镜的凹陷相对，第一半透半反镜以及第二半透半反镜均位于第二准共心球面镜的两侧；环形晶体光纤的一端与第一滤光镜连接，环形晶体光纤的另一端与第二滤光镜连接，第一滤光镜与第一半透半反镜的远离第一准共心球面镜的一侧相对，第二滤光镜与第二半透半反镜的远离第一准共心球面镜的一侧相对；第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜以及CCD图像传感器均设置在环形晶体光纤的内侧；第一离轴抛物面镜用于将第一半透半反镜的反射光反射至CCD图像传感器；第二离轴抛物面镜用于将第二半透半反镜的反射光反射至CCD图像传感器。

【技术实现步骤摘要】
一种拉曼信号收集系统
本申请涉及检测领域，具体而言，涉及一种拉曼信号收集系统。
技术介绍
现有技术中，主要使用氢焰色谱仪来检测气体。但氢焰色谱仪无法检测非烃气体，气体拉曼光谱信号非常微弱，在先技术中，增强拉曼光谱并收集信号存在不足，检测高精度与宽量程难以兼容，以致拉曼光谱气体仪难以推广应用。申请内容有鉴于此，本申请实施例提供了一种拉曼信号收集系统。第一方面，本申请实施例提供了一种拉曼信号收集系统，所述系统包括第一准共心球面镜、第二准共心球面镜、第一半透半反镜、第二半透半反镜、第一滤光镜、第二滤光镜、第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜、CCD图像传感器以及环形晶体光纤；所述第一准共心球面镜的凹陷与所述第二准共心球面镜的凹陷相对，所述第一半透半反镜以及所述第二半透半反镜均位于所述第二准共心球面镜的两侧；所述环形晶体光纤的一端与所述第一滤光镜连接，所述环形晶体光纤的另一端与所述第二滤光镜连接，所述第一滤光镜与所述第一半透半反镜的远离所述第一准共心球面镜的一侧相对，所述第二滤光镜与所述第二半透半反镜的远离所述第一准共心球面镜的一侧相对；所述第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜以及CCD图像传感器均设置在所述环形晶体光纤的内侧；所述第一离轴抛物面镜用于将所述第一半透半反镜的反射光反射至所述CCD图像传感器；所述第二离轴抛物面镜用于将所述第二半透半反镜的反射光反射至所述CCD图像传感器。在一个可能的设计中，所述系统还包括第一收集透镜组，所述第一收集透镜组设置在所述第一半透半反镜的远离所述第一滤光镜的一侧。第一收集透镜组可以起到对第一准共心球面镜的焦点处的拉曼散射光以及第二准共心球面镜的焦点处的拉曼散射光进行收集、汇聚的作用，从而尽可能地引入更多的拉曼散射光进环形晶体光纤。在一个可能的设计中，所述系统还包括第二收集透镜组，所述第二收集透镜组设置在所述第二半透半反镜的远离所述第二滤光镜的一侧。第二收集透镜组可以起到对第一准共心球面镜的焦点处的拉曼散射光以及第二准共心球面镜的焦点处的拉曼散射光进行收集、汇聚的作用，从而尽可能地引入更多的拉曼散射光进环形晶体光纤。在一个可能的设计中，所述第一准共心球面镜的焦距为53.5毫米。所述第一准共心球面镜的焦点与第一准共心球面镜的透镜光心的距离为53.5毫米，即拉曼散射光可以在与第一准共心球面镜53.5毫米处汇聚。拉曼散射光在此处汇聚后经环形晶体光纤的传输并经第一半透半反镜、第二半透半反镜、第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜的反射后照射至CCD图像传感器。在一个可能的设计中，所述第二准共心球面镜的焦距为53.5毫米。所述第二准共心球面镜的焦点与第二准共心球面镜的透镜光心的距离为53.5毫米，即拉曼散射光可以在与第二准共心球面镜53.5毫米处汇聚。拉曼散射光在此处汇聚后经环形晶体光纤的传输并经第一半透半反镜、第二半透半反镜、第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜的反射后照射至CCD图像传感器。在一个可能的设计中，所述第一准共心球面镜的焦点与所述第二准共心球面镜的焦点之间的距离为2.45毫米。两个焦点之间的距离为2.45毫米，由于入射光从第一准共心球面镜入射后，会在第一准共心球面镜与第二准共心球面镜之间进行2000多次的反射，因此，为了保证入射光可以进行如此多次数量的反射，需要对第一准共心球面镜、第二准共心球面镜的焦距以及两者焦点之间的距离做出限制。在一个可能的设计中，所述第一半透半反镜与第一主光轴的夹角为82.36°，其中，所述第一主光轴为垂直于所述第一滤光镜的光轴。第一主光轴垂直于第一滤光镜，第一半透半反镜与第一主光轴的夹角为82.36°，第一半透半反镜可以起到透过拉曼散射光的作用，也可以起到将从环境晶体光纤射出的拉曼散射光反射至第一离轴抛物面镜的作用。第一半透半反镜与第一主光轴的夹角是为了满足上述作用经多次实验调整获得的。在一个可能的设计中，所述第二半透半反镜与第二主光轴的夹角为116.34°，其中，所述第二主光轴为垂直于所述第二滤光镜的光轴。第二主光轴垂直于第二滤光镜，第二半透半反镜与第二主光轴的夹角为116.34°，第二半透半反镜可以起到透过拉曼散射光的作用，也可以起到将从环境晶体光纤射出的拉曼散射光反射至第二离轴抛物面镜的作用。第二半透半反镜与第二主光轴的夹角是为了满足上述作用经多次实验调整获得的。在一个可能的设计中，所述环形晶体光纤为环形空芯光子晶体光纤。该光子晶体光纤的表面具体可以增加镀金层，提高耐腐蚀和光学反射特性，使得该光子晶体光纤具有灵活多样的色散特性。所述环形空芯光子晶体光纤的表面覆盖有镀金层，提高耐腐蚀和光学反射特性。本申请实施例提供的拉曼信号收集系统的有益效果为：本申请实施例提供的拉曼信号收集系统中，所述系统包括第一准共心球面镜、第二准共心球面镜、第一半透半反镜、第二半透半反镜、第一滤光镜、第二滤光镜、第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜、CCD图像传感器以及环形晶体光纤；所述第一准共心球面镜的凹陷与所述第二准共心球面镜的凹陷相对，所述第一半透半反镜以及所述第二半透半反镜均位于所述第二准共心球面镜的两侧；所述环形晶体光纤的一端与所述第一滤光镜连接，所述环形晶体光纤的另一端与所述第二滤光镜连接，所述第一滤光镜与所述第一半透半反镜的远离所述第一准共心球面镜的一侧相对，所述第二滤光镜与所述第二半透半反镜的远离所述第一准共心球面镜的一侧相对；所述第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜以及CCD图像传感器均设置在所述环形晶体光纤的内侧；所述第一离轴抛物面镜用于将所述第一半透半反镜的反射光反射至所述CCD图像传感器；所述第二离轴抛物面镜用于将所述第二半透半反镜的反射光反射至所述CCD图像传感器，从而可以提高拉曼散射光的收集效率，增强拉曼光谱信号。为使本申请实施例所要实现的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请第一实施例提供的拉曼信号收集系统的结构框图；图2是本申请第二实施例提供的拉曼信号收集方法的流程示意图。图标：拉曼信号收集系统100；第一准共心球面镜110；第二准共心球面镜120；第一半透半反镜130；第一收集透镜组131；第二半透半反镜140；第二收集透镜组141；第一滤光镜150；第二滤光镜160；第一离轴抛物面镜170；第二离轴抛物面镜180；CCD图像传感器190；环形晶体光纤210。具体实施方式第一实施例本申请第一实施例提供了一种拉曼信号收集系统100，请参见图1，所述系统包括第一准共心球面镜110、第二准共心球面镜120、第一半透半反镜130、第二半透半反镜140、第一滤光镜150、第二滤光镜160、第一离轴抛物面镜170、第二离轴抛物面镜180、CCD图像传感器190以及环形晶体光纤210。所述第一准共心球面镜110的凹陷与所述第二准共心球面镜120的凹陷相对，所述第一半透半反镜130以及所述第二半透半反镜140均位于所述第二准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拉曼信号收集系统，其特征在于，所述系统包括第一准共心球面镜、第二准共心球面镜、第一半透半反镜、第二半透半反镜、第一滤光镜、第二滤光镜、第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜、CCD图像传感器以及环形晶体光纤；所述第一准共心球面镜的凹陷与所述第二准共心球面镜的凹陷相对，所述第一半透半反镜以及所述第二半透半反镜均位于所述第二准共心球面镜的两侧；所述环形晶体光纤的一端与所述第一滤光镜连接，所述环形晶体光纤的另一端与所述第二滤光镜连接，所述第一滤光镜与所述第一半透半反镜的远离所述第一准共心球面镜的一侧相对，所述第二滤光镜与所述第二半透半反镜的远离所述第一准共心球面镜的一侧相对；所述第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜以及CCD图像传感器均设置在所述环形晶体光纤的内侧；所述第一离轴抛物面镜用于将所述第一半透半反镜的反射光反射至所述CCD图像传感器；所述第二离轴抛物面镜用于将所述第二半透半反镜的反射光反射至所述CCD图像传感器。

【技术特征摘要】
1.一种拉曼信号收集系统，其特征在于，所述系统包括第一准共心球面镜、第二准共心球面镜、第一半透半反镜、第二半透半反镜、第一滤光镜、第二滤光镜、第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜、CCD图像传感器以及环形晶体光纤；所述第一准共心球面镜的凹陷与所述第二准共心球面镜的凹陷相对，所述第一半透半反镜以及所述第二半透半反镜均位于所述第二准共心球面镜的两侧；所述环形晶体光纤的一端与所述第一滤光镜连接，所述环形晶体光纤的另一端与所述第二滤光镜连接，所述第一滤光镜与所述第一半透半反镜的远离所述第一准共心球面镜的一侧相对，所述第二滤光镜与所述第二半透半反镜的远离所述第一准共心球面镜的一侧相对；所述第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜以及CCD图像传感器均设置在所述环形晶体光纤的内侧；所述第一离轴抛物面镜用于将所述第一半透半反镜的反射光反射至所述CCD图像传感器；所述第二离轴抛物面镜用于将所述第二半透半反镜的反射光反射至所述CCD图像传感器。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一收集透镜组，所述第一收集透镜组设置在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏杰，梁波，杨燕罡，陈文毅，韩锋军，王崇敬，徐东莲，胡昌平，
申请(专利权)人：中石化西南石油工程有限公司地质录井分公司，
类型：新型
国别省市：四川,51