一种双波长高精度拉曼光谱仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双波长高精度拉曼光谱仪，属于光谱仪领域。包括依次连接的双波长激光器、样品池、样品分析装置、光纤传输系统、拉曼光谱装置和结果分析系统；光纤传输系统包括：Y字光纤器、第一光纤端面、第二光纤端面和第三光纤端面，样品分析装置包括：从左到右依次排布的凹面反射镜、样品、基底、第一透镜、增反减透二向色镜、滤光片和第二透镜；拉曼光谱分析装置包括：两组依次连接的第一镜头、全息光栅、标准平晶、第二反射镜、第一棱镜、第二棱镜、第二镜头、光电接收器。本发明专利技术的优点是采用双波长激光器进行拉曼光谱检测，减小体积的同时提高了检测效果的精度与效率；能够用于微生物和痕量物质的拉曼光谱检测。物和痕量物质的拉曼光谱检测。物和痕量物质的拉曼光谱检测。

【技术实现步骤摘要】
一种双波长高精度拉曼光谱仪


[0001]本技术涉及光学检测
,特别涉及一种双波长高精度拉曼光谱仪。

技术介绍

[0002]拉曼光谱(Raman spectra)，是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应，对与入射光波长不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。随着激光技术的发展，拉曼光谱技术越来越多地被用来检测各种物质。由于不同的分子具有特定的振动和转动能级，当某一波长的激光与某一物质分子发生散射时，一部分激光光子与物质分子发生能量交换。发生能量交换后，激光光子波长改变。由于不同的振动和转动能级与激光光子波长改变一一对应，因而通过分析散射后激光光谱便可以确定分子的振动或转动能级差，并根据这些能级差分析出发生散射的分子是那种物质。正如通过指纹可以确定指纹的主人，通过拉曼光谱便可以确定分子的种类。同时，通过拉曼光谱的强度可以确定该分子的浓度。近年来，随着激光器、探测器、滤光片等光学器件的日趋成熟，拉曼光谱仪在国内外得到飞速发展。
[0003]常用的拉曼表面增强技术，通过一片纳米量级材料基底来增强拉曼信号，可以对一些样品进行痕量检测。然而，表面增强拉曼光谱技术大多只局限于高纯度固体和液体检测，在微生物及病毒检测领域应用尚不普及。且当前生物检测对于速度，精度与多次检测的要求，现有单波长光谱仪并无法满足。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本技术的目的是提供一种双波长高精度拉曼光谱仪，通过双波长光源用同一台设备可检测同一产品，不同性状的各个性质。以克服上述现有技术的不足。
[0005]本技术提供的双波长高精度拉曼光谱仪，包括：依次连接的激光器、样品池、样品分析装置、光纤传输系统、拉曼光谱装置和结果分析系统，所做的改进是，所述激光器为双波长激光器，
[0006]其中，所述光纤传输系统包括：Y字光纤器、第一光纤端面、第二光纤端面和第三光纤端面，所述第一光纤端面与Y字光纤器的输入端连接，所述第二光纤端面、第三光纤端面与Y字光纤器的两个输入端连接；
[0007]其中，所述样品分析装置包括：从左到右依次排布的凹面反射镜、样品、基底、第一透镜、增反减透二向色镜、滤光片和第二透镜；所述第二透镜与第一光纤端面连接，所述双波长激光器设置在增反减透二向色镜的正上方，所述双波长激光器出射激光经增反减透二向色镜后，由第一透镜聚焦于探测点，探测点处的样品受到激光激发后产生拉曼光由凹面反射镜反射后被第一透镜收集后准直，由滤光片滤除激光后，由第二透镜聚焦于第一光纤端面；且经过Y字光纤器后，统一到拉曼光谱分析装置；
[0008]其中，所述拉曼光谱分析装置包括：两组依次连接的第一镜头、全息光栅、标准平晶、第二反射镜、第一棱镜、第二棱镜、第二镜头、光电接收器，其中一组与第二光纤端面连接，另一组与第三光纤端面连接，所述第二光纤端面和第三光纤端面通过Y字光纤器与第一光纤端面连接，激光通过所述Y字光纤器进入到第二光纤端面和第三光纤端面并出射，再进入第一镜头进行集中，出射到全息光栅，全息光栅透射后，由标准平晶消除杂质反射光，光经第二反射镜反射，进入第一棱镜和第二棱镜消除杂散光，进入第二镜头聚焦打入光电检测器上检测。
[0009]进一步地，所述第一光纤端面为聚合的圆柱状光纤柱，所述第二光纤端面和第三光纤端面为一字紧密排列的光纤束。
[0010]进一步地，所述Y字光纤器由1
‑
50光导纤维组成，所述Y字光纤器由1
‑
50光导纤维组成Y字型结构。其能够接收两个光组产生的信号由圆柱聚合状改为一字线性排列光纤，能更好的读取并处理拉曼信号。
[0011]进一步地，所述全息光栅包括多个光栅刻线总数，用于将色散率，分辨率大幅度提高。
[0012]本技术的优点及积极效果是：
[0013]1、本技术的双波长高精度拉曼光谱仪采用拉曼光谱，相对于荧光检测等手段具有不伤害样品，无需标记，高效检测等优点，借助双工质激光器，使拉曼光谱技术能大大精进，可以更方便，更快速，更高精度的去检测微生物和病毒因素。而且本技术通过采用双波长激光器进行拉曼光谱检测，在减小体积的同时提高了检测效果的精度与效率；而且小型化的拉曼光谱仪，可以促进整个行业的民用普及与发展。
[0014]2、本技术采用棱镜进行准直，镜头进行聚焦，小体积的光电接收器作为信号接收屏，实现了双波长高精度拉曼光谱仪体积的进一步缩小。采用标准平晶，将反射光移出视场，进一步提高拉曼信号检测，同时采用全息光栅，使光栅刻线总数大幅度增加，因此色散率、分辨率也大幅度得到提高，且工作时不会产生鬼线和伴线。将拉曼信号提高至多倍。
[0015]3、本技术采用增反减透的二项色镜增加拉曼信号的同时提高了样品检测的精度。采用Y字点转线的光纤束接收拉曼光，提升了系统灵敏度。采用标准平晶，将反射光移出视场，进一步提升拉曼信号的准确性，有效提高光谱分辨率。此外采用全息光栅，使光栅刻线总数大幅度增加，因此色散率、分辨率也大幅度得到提高。
[0016]4、本技术采用棱镜针对拉曼光进行二次分离并利用全反射进一步滤除激光瑞利干扰；采用镜头对拉曼光进行准直和聚焦，有效提升了光谱分辨率。
附图说明
[0017]通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本技术的更全面理解，本技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
[0018]图1本技术实施例中一种双波长高精度拉曼光谱仪的系统流程图。
[0019]图2本技术实施例中一种双波长高精度拉曼光谱仪的整体结构示意图。
[0020]图3本技术实施例中一种双波长高精度拉曼光谱仪的样品分析装置结构示意图。
[0021]图4本技术实施例中一种双波长高精度拉曼光谱仪的拉曼光谱分析装置结构
示意图。
[0022]图5本技术实施例中一种双波长高精度拉曼光谱仪的Y字光纤器结构示意图。
[0023]图6本技术实施例中一种双波长高精度拉曼光谱仪的增反减透二向色镜结构示意图。
[0024]附图标记：双波长激光器1、样品池2、样品分析装置3、增反减透二向色镜301、第一透镜302、基底303、样品304、凹面反射镜305、滤光片306、第二透镜307、光纤传输系统4、Y字光纤器401、第一光纤端面402、第二光纤端面403、第三光纤端面404、拉曼光谱装置5、第一镜头501、501
′
、全息光栅502、502、标准平晶503、503
′
、第二反射镜504、504
′
、第一棱镜505、505
′
、第二棱镜506、506
′
、第二镜头507、507
′
、光电接收器508、508
′
、结果分析系统6。
具体实施方式
[0025]在下面的描述中，出于说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双波长高精度拉曼光谱仪，包括：依次连接的激光器、样品池、样品分析装置、光纤传输系统、拉曼光谱装置和结果分析系统，其特征在于，所述激光器为双波长激光器，其中，所述光纤传输系统包括：Y字光纤器、第一光纤端面、第二光纤端面和第三光纤端面，所述第一光纤端面与Y字光纤器的输入端连接，所述第二光纤端面、第三光纤端面与Y字光纤器的两个输入端连接；其中，所述样品分析装置包括：从左到右依次排布的凹面反射镜、样品、基底、第一透镜、增反减透二向色镜、滤光片和第二透镜；所述第二透镜与第一光纤端面连接，所述双波长激光器设置在增反减透二向色镜的正上方，所述双波长激光器出射激光经增反减透二向色镜后，由第一透镜聚焦于探测点，探测点处的样品受到激光激发后产生拉曼光由凹面反射镜反射后被第一透镜收集后准直，由滤光片滤除激光后，由第二透镜聚焦于第一光纤端面；且经过Y字光纤器后，统一到拉曼光谱分析装置；其中，所述拉曼光谱分析装置包括：两组依次连接的第一镜头、全息光栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁凤仪，谭勇，刘春宇，赵猛，薛世炜，周振，牟晓雨，李昊轩，夏严成，郭雯静，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：新型
国别省市：