[發明專利]用于顯微拉曼光譜儀的偏振方向連續協同調節裝置

有效

• 申請號: 201010102102.6
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN101776787A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 仇巍;亢一瀾;李秋;雷振坤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00;G01N21/65
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域

本發明屬于光學機械，具體涉及一種用于顯微拉曼光譜儀的連續協同調節入射光和散射光偏振方向的裝置。

背景技術

眾所周知，顯微拉曼光譜儀是一種將現代光學顯微技術與拉曼散射光譜儀相結合的先進實驗分析儀器，被廣泛應用于諸多領域的實驗分析。利用激光良好的偏振性分析被研究對象在各種偏振光激發下的拉曼散射特性，是顯微拉曼光譜儀的一個重要應用的方式，其中許多測量工作需要在實驗中隨時對入射光和散射光的偏振方向進行連續協同調節。其中連續指的是偏振角度可調節為圓周內的任意角度，協同指的是始終保持入射光和散射光偏振方向一致。然而，目前的各種顯微拉曼光譜儀均無法提供能夠實現該功能的裝置，而普遍采用入射與散射各自獨立的裝置實現偏振調節。這樣一方面無法實現入、散光偏振方向的連續調節，另一方面協同調節操作相當繁瑣，往往需要操作員反復走動或者多實驗員協作。而且多次調節容易給光譜儀帶入灰塵或其它雜物從而影響其精度和壽命。因此，采用入、散偏振分別控制的現有實驗系統很難滿足需要隨時調整入射光和散射光偏振方向的實驗分析，甚至使得一些實驗無法實施。

鑒于此，本發明的提出可以解決顯微拉曼光譜儀入射光與散射光偏振方向的連續協同控制的實施問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種顯微拉曼光譜儀用的能夠簡便連續協同調節入射光和散射光偏振方向的裝置。

以下結合附圖對本發明的技術原理進行說明。用于顯微拉曼光譜儀的偏振方向連續協同調節裝置(如圖1～2)主要具有：邊框、上蓋板、下蓋板、主動齒輪、手動轉盤、雙聯齒輪、轉軸、傳動齒輪、過渡齒輪、半波片齒輪、半波片、偏振片齒輪、偏振片、定位齒輪等。具體設計原理為：主動齒輪與手動轉盤同軸鍵固定于轉軸，手動轉盤轉動使主動齒輪同角速度地轉動；雙聯齒輪由同軸的上層小輪和下層大輪組成，上下兩層同軸鍵固定于轉軸，大輪的分度圓直徑是小輪分度圓直徑的二倍，使得大輪所傳動的線速度二倍于小輪傳動的線速度，由此實現變速。傳動齒輪分別與主動齒輪和雙聯齒輪的大輪嚙合，用于將主動齒輪的轉動傳遞給雙聯齒輪。半波片齒輪和偏振片齒輪都為空心的齒輪環，其空心圓的部分分別鑲入半波片和偏振片，而且半波片快光軸的初始方向與偏振片檢偏軸的初始方向都平行于顯微拉曼光譜儀入射激光的原始偏振方向。半波片齒輪和偏振片齒輪同軸而且二輪分度圓半徑皆與主動齒輪分度圓半徑相等。在雙聯齒輪的上層小輪與半波片齒輪之間裝有過渡齒輪，即過渡齒輪分別與雙聯齒輪的小輪和半波片齒輪嚙合，用于將雙聯齒輪小輪的轉動傳遞給半波片齒輪。偏振片齒輪通過與雙聯齒輪的大輪嚙合直接實現轉動傳遞。定位齒輪為上下兩層齒輪結構，分度圓直徑相同，上、下層分別與半波片齒輪和偏振片齒輪嚙合。由邊框、上蓋板和下蓋板組成矩形盒狀結構，用于封閉齒輪組傳動。所有轉軸通過鍵固定于相應齒輪并與之共同轉動，所有心軸不限制齒輪轉動，所有的齒輪軸(轉軸或心軸)均在上下蓋板設有軸定位孔，以限定該齒輪只能圍繞齒輪軸轉動。例如：傳動齒輪和定位齒輪心軸的上下端均固定于上蓋板和下蓋板各自的軸定位孔；過渡齒輪心軸的上端固定于上蓋板的軸定位孔；第二轉軸的上下端置于上蓋板和下蓋板各自的軸定位孔；第一轉軸的下端置于下蓋板的軸定位孔，上端穿過上蓋板是與手動轉盤固定。在上蓋板與手動轉盤相對應位置的外圈鑲有刻度盤，手動轉盤設有指針刻線，指針刻線的初始位置位于刻度盤的零點。其作用在于可以控制手動轉盤調節的角度范圍，即可以控制半波片和偏振片的旋轉角度。兩個定位齒輪和過渡齒輪以及雙聯齒輪(大輪)間隔120°的組合，保證了半波片齒輪和偏振片齒輪在沒有心軸的情況下也可精確保持其軸心位置不變。半波片齒輪、偏振片齒輪以及主動齒輪的分度圓半徑相同。上蓋板和下蓋板在半波片和偏振片的軸心對應位置各開有一個鏡片孔，用于入射光和散射光穿過并透射半波片和偏振片；上蓋板和下蓋板另開有同心的鏡片孔作為鏡片預留孔，用于鑲入其他所需鏡片。