受激拉曼超光谱组合探测装置及方法制造方法及图纸

技术编号:25634842 阅读:60 留言:0更新日期:2020-09-15 21:27
本发明专利技术提供一种受激拉曼超光谱组合探测装置及方法,其中的方法包括:S1、产生两束不同频率的脉冲激光,对其中的一束脉冲激光进行频率编码,选取不同预设频率的激光信号,对另一束脉冲激光选取单一固定频率的激光信号;S2、对不同预设频率的激光信号与固定频率的激光信号进行时间同步与空间同步同时聚焦于测试样品上,共同激发测试样品的受激拉曼光谱信号。本发明专利技术所需要的探测次数远远少于拉曼光谱的光谱通道数,可以大幅提高当前受激拉曼光谱分析技术在宽谱段、高分辨光谱分析应用中的检测速度。

【技术实现步骤摘要】
受激拉曼超光谱组合探测装置及方法
本专利技术涉及光谱分析
,特别涉及一种受激拉曼超光谱组合探测装置及方法。
技术介绍
受激拉曼光谱技术是利用激光与物质的非线性作用来实现拉曼信号增强的无标高灵敏检测技术,该技术不受非共振背景噪声的影响,其光谱信息与自发拉曼光谱完全一致,但信号强度相比自发拉曼光谱能够增强三到五个数量级,且受激拉曼光谱信号强度与分子浓度呈正比关系,可实现定量测量。受激拉曼采用两束时间、空间同步的超快激光作为激发光,一束频率较高,为泵浦光,另一束频率较低,为斯托克斯光,当泵浦光与斯托克斯光频率之差与样品分子本征振动频率一致时,拉曼跃迁由于受激过程被极大增强,泵浦光中湮灭一个光子,斯托克斯光中产生一个光子,分别称为受激拉曼损耗与受激拉曼增益过程,当前受激拉曼光谱分析系统通过调节两束激光之间的频率差,并检测对应激光强度的变换,即可获得高灵敏拉曼光谱信号,目前在生命科学研究、技术及药物开发领域获得广泛应用。当前受激拉曼探测光谱波长调节方法主要有激光器频率调谐方法、脉冲整形方法以及光谱聚焦方法。激光器频率调谐方法主要依靠调协激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种受激拉曼超光谱组合探测方法,其特征在于,包括如下步骤:/nS1、产生两束不同频率的脉冲激光,对其中的一束脉冲激光进行频率编码,选取不同预设频率的激光信号,对另一束脉冲激光选取单一固定频率的激光信号;/nS2、对不同预设频率的激光信号与固定频率的激光信号进行时间同步与空间同步同时聚焦于测试样品上,共同激发所述测试样品的受激拉曼光谱信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种受激拉曼超光谱组合探测方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、产生两束不同频率的脉冲激光,对其中的一束脉冲激光进行频率编码,选取不同预设频率的激光信号,对另一束脉冲激光选取单一固定频率的激光信号;
S2、对不同预设频率的激光信号与固定频率的激光信号进行时间同步与空间同步同时聚焦于测试样品上,共同激发所述测试样品的受激拉曼光谱信号。


2.根据权利要求1所述的受激拉曼超光谱组合探测方法,其特征在于,在步骤S1中,对一束脉冲激光进行频率编码,选取不同预设频率的激光信号的过程包括如下步骤:
对所述脉冲激光进行调制;
对调制后的脉冲泵浦光或脉冲斯托克斯光进行色散;
对色散后的脉冲泵浦光或脉冲斯托克斯光进行频率编码,选取不同预设频率的激光信号;
在步骤S1中,对另一束脉冲激光选取单一固定频率的激光信号的过程包括如下步骤:
对未进行频率编码的脉冲泵浦光或脉冲斯托克斯光进行色散;
对色散后的脉冲泵浦光或脉冲斯托克斯光进行准直;
对准直后的脉冲泵浦光或脉冲斯托克斯光选取单一固定频率的激光信号。


3.一种受激拉曼超光谱组合探测装置,其特征在于,包括:飞秒脉冲激光器、预设频率调制模块、固定频率调制模块和受激拉曼光谱信号激发模块;其中,
所述飞秒脉冲激光器用于发出两束不同频率的脉冲激光;
所述预设频率调制模块用于对其中的一束脉冲激光进行频率编码,选取不同预设频率的激光信号;
所述固定频率调制模块用于对另一束脉冲激光选取单一固定频率的激光信号;
所述受激拉曼光谱信号激发模块用于将不同预设频率的激光信号与单一固定频率的激光信号进行时间同步与空间同步同时聚焦于测试样品上,共同激发所述测试样品的受激拉曼光谱信号。


4.根据权利要求3所述的受激拉曼超光谱组合探测装置,其特征在于,所述预设频率调制模块包括:光调制器、第一反射镜组、第一光栅、第一透镜、编码器、第二透镜、第二光栅和第二反射镜组;其中,
所述光调制器用于对脉冲激光的振幅进行周期性调制;
所述第一反射镜组用于将调制后的脉冲激光反射至所述第一光栅;
所述第一光栅用于对调制后的脉冲激光进行色散,形成不同频率的激光信号;
所述第一透镜用于将色散后的脉冲激光均匀分布于所述编码器的工作平面;
所述编码器用于对选取的不同预设频率的激光信号进行频率编码;
所述第二透镜用于将频率编码后的激光信号聚焦至所述第二光栅;
所述第二光栅用于将频率编码后的激光信号进行合束,重新调制为脉冲激光;
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:迟明波吴一辉
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:吉林;22

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