【技术实现步骤摘要】
一种水下拉曼探头及水下探测系统
本专利技术涉及水下探测
，特别是涉及一种基于显微图像辅助的水下拉曼探头及水下探测系统。
技术介绍
海洋环境是复杂和动态的，多生物、化学和物理过程是相互耦合、相互影响的，在实验室进行这些研究是困难的，因为无法完全模拟出这种复杂的自然系统。而在自然条件下开展原位研究也面临着一系列的挑战，复杂多变的外部环境对于观测设备的稳定性和鲁棒性提出了严苛的要求，同时为了避免外部干扰因素对于探测结果的影响，研究结论的得出往往需要多种不同传感器数据进行相互佐证。在过去的几十年中研究人员针对不同的水下探测目标开发了各种水下探测设备，但这些设备通常只针对目标物进行单一参数的探测，无法对目标物特征进行完整的描述。激光拉曼光谱在许多方面都非常适合水下原位探测，它具有分子探测能力，受海水影响小等优点，最重要的是其无损探测的特征可以使其对探测目标的影响最小化。迄今为止，海洋研究者已经建立了多种海洋拉曼系统，并用于进行各种原位测量。现有的水下拉曼系统主要是面向水下目标的成分探测，其探测结果只能反映目标物的成分信息，无法描...
【技术保护点】
1.一种水下拉曼探头，其特征在于，包括沿激光出射方向依次设置的拉曼探针、反射镜、分光棱镜、显微物镜和窗片；以及自所述分光棱镜沿成像回路依次设置的管透镜和显微成像相机；/n所述拉曼探针接收激光并整形为准直激光，所述准直激光经所述反射镜反射至所述分光棱镜进行分光，一部分所述准直激光经所述显微物镜和所述窗片传输至目标物，构成拉曼激发光路；目标物产生的返回拉曼信号依次经所述窗片、所述显微物镜和所述分光棱镜后，一部分所述返回拉曼信号经所述反射镜传输至所述拉曼探针，由所述拉曼探针收集所述返回拉曼信号，并回传至光谱仪进行探测，构成光谱采集光路；/n所述显微成像相机、所述管透镜和所述显微物...
【技术特征摘要】
1.一种水下拉曼探头，其特征在于，包括沿激光出射方向依次设置的拉曼探针、反射镜、分光棱镜、显微物镜和窗片；以及自所述分光棱镜沿成像回路依次设置的管透镜和显微成像相机；
所述拉曼探针接收激光并整形为准直激光，所述准直激光经所述反射镜反射至所述分光棱镜进行分光，一部分所述准直激光经所述显微物镜和所述窗片传输至目标物，构成拉曼激发光路；目标物产生的返回拉曼信号依次经所述窗片、所述显微物镜和所述分光棱镜后，一部分所述返回拉曼信号经所述反射镜传输至所述拉曼探针，由所述拉曼探针收集所述返回拉曼信号，并回传至光谱仪进行探测，构成光谱采集光路；
所述显微成像相机、所述管透镜和所述显微物镜构成成像光路，所述管透镜与所述显微物镜配合，将目标物成像在所述显微成像相机上；
所述分光棱镜用于将所述拉曼光路和所述成像光路耦合，形成共轴光路结构；所述成像光路与所述光谱采集光路共用所述显微物镜分别作为成像物镜和光聚焦镜。
2.根据权利要求1所述的水下拉曼探头，其特征在于，在所述分光棱镜与所述管透镜之间还包括陷波滤光片，所述陷波滤光片用于滤除激光的瑞利散射光。
3.根据权利要求1所述的水下拉曼探头，其特征在于，还包括探头舱体，所述拉曼探针、反射镜、分光棱镜、显微物镜、窗片、管透镜和显微成像相机均设于所述探头舱体内，所述探头舱体设有线缆口和透光口，所述线缆口内穿设有光电复合缆，所述光电复合缆中包括与所述拉曼探针连接的光纤和与所述显微成像相机连接的成像传输线；所述透光口设置所述窗片。
4.根据权利要求1或3所述的水下拉曼探头，其特征在于，还包括照明光源，所述照明光源设于所述窗片与目标物之间，所述照明光源用于将光源光束汇聚点与像平面重合来提供照明。
5.根据权利要求1所述的水下拉曼探头，其特征在于，所述照明光源包括灯座，所述灯座内设有呈角度的固定孔位，所述固定孔位内设置有LED灯珠，所有所述LED灯珠构成环形光源，所述灯座内填充有绝缘灌封胶；所述角度用于将所述环形光源的中心光束汇聚在所述显微物镜的聚焦点上，使光源光束汇聚点与像平面重合。
6.一种水下探测系统，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的水下拉曼探头、定位机构和控制机构；
所述定位机构与所述水下拉曼探头机械连接，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭金家，刘庆省，卢渊，叶旺全，魏自浩，郑荣儿，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。