一种同步测量红外吸收光谱与拉曼散射光谱的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光技术和精密光谱领域，公开了一种同步测量红外吸收光谱与拉曼散射光谱的装置与方法。将基于连续单频可调谐激光源和样品池的复合测量模块嵌入一个高重频腔倒空激光产生装置中。利用在一个脉冲产生周期内测量的连续单频可调谐激光的多次透射信号，即可同时提取出样品的红外吸收光谱信号和受激拉曼散射光谱信号，同时还可通过多周期信号的统计分析进一步提升测量信噪比。本发明专利技术提出的方法具有测量信号强、精度高、速度快、操作简单、装置紧凑、运行稳定的优点。运行稳定的优点。运行稳定的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种同步测量红外吸收光谱与拉曼散射光谱的装置与方法


[0001]本专利技术涉及激光技术和精密光谱领域，特别涉及一种同步测量红外吸收光谱与拉曼散射光谱的装置与方法。

技术介绍

[0002]红外光谱又叫做红外吸收光谱，它是基于红外光子与分子振动、转动的量子化能级间共振吸收的一种特征吸收光谱。
[0003]拉曼光谱一般也是发生在红外区，其基本原理是在入射光子与分子相互作用后，产生波长红移的斯托克斯散射光子、波长蓝移的反斯托克斯光子的过程。该过程为三阶非线性散射过程，斯托克斯散射光子与入射泵浦光子之间的频率差等于分子振动、转动量子化能级的本征频率。
[0004]红外光谱和拉曼光谱均可作为物质检测中的指纹谱，应用于材料、医药、环保领域。同时，对于很多物质或者化学键来说，存在红外光谱和拉曼光谱互补，即物质不同时具有红外活性和拉曼活性，而使用单一光谱技术无法得到物质全部成分、结构信息的现象。因此，进行红外光谱和拉曼光谱的多模态同步光谱探测在实际应用中具有重要的需求。
[0005]目前，对红外光谱和拉曼光谱进行同步检测的技术报道较少。其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步测量红外吸收光谱与拉曼散射光谱的装置，其特征在于，所述装置包括：连续单频可调谐光源(1)、双色镜1(2)、光电探测器1(3)、双色镜2(4)、样品池(5)、高反镜1(6)、光电探测器2(7)、薄膜偏振片1(8)、激光模块(9)、薄膜偏振片2(10)、电光Q开关和高反镜2(14)，电光Q开关包括一个普克尔盒和一个四分之一波片(13)，普克尔盒由电光调Q晶体1(11)和电光调Q晶体2(12)组成；其中，连续单频可调谐光源(1)的光入射到双色镜1(2)分为两路，一路被光电探测器1(3)接收，另一路通向双色镜2(4)后又分为两路，一路入射到样品池(5)进入高反镜1(6)后被光电探测器2(7)接收，另一路入射到薄膜偏振片1(8)，光经过激光模块(9)到达薄膜偏振片2(10)，然后入射到有两块正交电光调Q晶体1(11)和电光调Q晶体2(12)组成的普克尔盒，最后经过四分之一波片(13)到达高反镜2(14)。2.根据权利要求1所述的一种同步测量红外吸收光谱与拉曼散射光谱的装置，其特征在于，所述连续单频可调谐光源(1)采用全固态连续可调谐红外激光器；所述双色镜1(2)和双色镜2(4)采用45
°
二向色镜；所述样品池(5)内可以是单体、聚合物、表面活性剂、粘接剂、无机化合物、塑料、药物；所述高反镜1(6)和高反镜2(14)采用镀有对振荡激光高反膜的平凹镜；所述薄膜偏振片1(8)和薄膜偏振片1(10)采用高消光比的薄膜偏振片；所述激光模块(9)由泵浦源和激光晶体构成。3.根据权利要求1所述的一种同步测量红外吸收光谱与拉曼散射光谱的装置，其特征在于：所述普克尔盒内的电光调Q晶体可以是RTP晶体、KDA晶体、KDP晶体、DKDP晶体等KDP型晶体；可以是BaTiO3晶体、SrTiO3晶体等ABO型晶体；也可以是ZnS晶体、CuC晶体等AB型化合物晶体，还可以是其他杂类晶体。4.一种同步测量红外吸收光谱与拉曼散射光谱的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、搭建一个腔倒空激光谐振腔，作为双光谱同步测量装置；S2、利用信号发生装置给腔倒空激光谐振腔中的普克尔盒和光泵浦模块施加周期方波信号；S3、一个周期内，实现激光在腔内往返振荡后，谐振腔长度L确定的情况下，控制普克尔盒施加高压周期方波信号的高电平持续时间τ来控制往返振荡次数n；S4、通过双色镜向样品池内注入连续单频可调谐红外光，采集好一个测量周期的透射信号后对其进行分析；S5、根据τ时间内测得的n组透射率，T
IR
和T
IR+SRS
值，计算出注入的连续单频可调谐红外激光的光波长λ处的红外吸收和受激拉曼损耗；S6、调谐注入的连续单频可调谐红外激光的波长λ，重复上述采集与计算步骤，进一步提升信噪比后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，李渊骥，冯晋霞，张宽收，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：