一种远程SERS光谱检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种远程SERS光谱检测系统及方法。该系统包括：脉冲激光光源，用于发出脉冲激光作为拉曼激发光；光纤拉曼探头，用于将拉曼激发光耦合至光纤SERS探针；光纤SERS探针，用于将拉曼激发光传输至待测物体处产生SERS信号光，后向散射SERS信号光经由光纤拉曼探头耦合至单色仪；单色仪，用于对后向散射SERS信号光进行分光，得到不同波长处的后向散射SERS信号光；高速光电探测器，用于将不同波长处的后向散射SERS信号光转换为电信号；处理器，用于处理电信号，得到待测物体的SERS光谱，以及用于控制脉冲激光的输出和单色仪中光栅的自动扫描，实现两者的时钟同步。本发明专利技术能够将光纤自身拉曼的积累效应局限在脉冲持续时间内，从而极大提高SERS光谱的远程检测能力。

【技术实现步骤摘要】
一种远程SERS光谱检测系统及方法
本专利技术涉及SERS光谱检测领域，特别是涉及一种远程SERS光谱检测系统及方法。
技术介绍
表面增强拉曼散射(surfaceenhancedRamanscattering,，SERS)利用贵金属纳米颗粒的局域表面等离子体共振效应实现拉曼信号的极大增强，具有灵敏度高、分子“指纹”识别、多组分同时检测等特点，已广泛应用于环境有机污染物监测、食品安全、国防安保等领域。近年来，鉴于拉曼光谱技术在危险现场检测、物联网等领域的重要应用前景，SERS光谱的远程、实时检测受到人们的普遍关注。SERS光谱远程检测是指利用固定位置(如监控室)的拉曼光谱仪主机实现较长距离(如几公里外)处探测点SERS光谱的采集。目前，实现远程SERS光谱检测的方案主要有以下两种：(1)基于光纤拉曼探头的远程检测方案：将拉曼激发光和拉曼信号光分别耦合至光纤拉曼探头的输入光纤和输出光纤中，通过增加输入光纤和输出光纤的长度以实现远程检测的目的。该方法中，拉曼光谱仪主机位于监控室，而光纤拉曼探头的耦合单元位于远程探测点处，且光纤拉曼探头的探测端依然采用空间光路耦合方式。因此，远程检测时每个探本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远程SERS光谱检测系统，其特征在于，所述系统包括：脉冲激光光源，用于发出脉冲激光，所述脉冲激光作为拉曼激发光；光纤拉曼探头，与所述脉冲激光光源连接，用于将所述拉曼激发光耦合至光纤SERS探针；光纤SERS探针，与所述光纤拉曼探头连接，用于将所述拉曼激发光传输至待测物体处产生SERS信号光，所述SERS信号光包括向前散射SERS信号光以及向后散射SERS信号光；所述后向散射SERS信号光经所述光纤SERS探针回传，并经由光纤拉曼探头耦合至单色仪；单色仪，与所述光纤拉曼探头连接，用于对所述后向散射SERS信号光进行分光，得到不同波长处的所述后向散射SERS信号光；高速光电探测器，与所述单...

【技术特征摘要】
1.一种远程SERS光谱检测系统，其特征在于，所述系统包括：脉冲激光光源，用于发出脉冲激光，所述脉冲激光作为拉曼激发光；光纤拉曼探头，与所述脉冲激光光源连接，用于将所述拉曼激发光耦合至光纤SERS探针；光纤SERS探针，与所述光纤拉曼探头连接，用于将所述拉曼激发光传输至待测物体处产生SERS信号光，所述SERS信号光包括向前散射SERS信号光以及向后散射SERS信号光；所述后向散射SERS信号光经所述光纤SERS探针回传，并经由光纤拉曼探头耦合至单色仪；单色仪，与所述光纤拉曼探头连接，用于对所述后向散射SERS信号光进行分光，得到不同波长处的所述后向散射SERS信号光；高速光电探测器，与所述单色仪连接，用于将不同波长处的后向散射SERS信号光转换为电信号；处理器，分别与所述脉冲激光光源、所述高速光电探测器以及所述单色仪连接，用于处理所述电信号，得到待测物体的SERS光谱，以及用于控制脉冲激光的输出和单色仪中光栅的自动扫描，实现两者的时钟同步。2.根据权利要求1所述的远程SERS光谱检测系统，其特征在于，所述光纤拉曼探头包括输入光纤、输出光纤、探头主体以及探测端；所述输入光纤以及所述输出光纤与所述探头主体的一端连接，所述探头主体的另一端连接所述探测端；所述输入光纤连接所述脉冲激光光源，所述输出光纤连接所述单色仪，所述探测端与所述光纤SERS探针连接。3.根据权利要求2所述的远程SERS光谱检测系统，其特征在于，所述探测端包括FC/PC或SMA905光纤接口。4.根据权利要求1所述的远程SERS光谱检测系统，其特征在于，所述光纤SERS探针包括传输段以及探测段，所述传输段用于传输拉曼激发光以及所述后...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晔，周飞，王红成，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44