[發明專利]一種快速檢測生物液態樣品的光學裝置及光學方法

在審

• 申請號: 201510504953.6
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN105067556A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 尉鵬飛;廖志廣;俞軍;童瑞寰;郁慧珍;張麗英;楊丁中;董一鳴
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/3577
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 戴曉翔

1.一種快速檢測生物液態樣品的光學裝置及光學方法，其特征在于所述快速檢測生物液態樣品的光學裝置包括鎖模鈦藍寶石飛秒激光器、時間延遲裝置、砷化鎵晶體、碲化鋅晶體、高速光電探頭、780nm分束器、第一780nm全反鏡、第二780nm全反鏡、第一聚焦透鏡、第二聚焦透鏡、第一拋物面鏡、第二拋物面鏡、太赫茲波譜、樣品槽；所述時間延遲裝置由角度互為直角的第一780nm全反鏡和第二780nm全反鏡組成，所述時間延遲裝置固定于電動平移臺上；所述鎖模鈦藍寶石飛秒激光器能發射輸出激光束，所述輸出激光束經分束器分成參考光束和探測光束，所述探測光束經第二聚焦透鏡匯聚于波長轉換晶體上，所述探測光束經波長轉換晶體后轉換成特定樣品所需的毫微米波譜；所述第二拋物面鏡上設置圓形通孔，所述圓形通孔便于參考光束穿過第二拋物面鏡與毫微米波譜合束后共同匯聚于光電感應晶體上；所述電動平移臺上設置電動平移臺控制線，所述電動平移臺控制線與電腦，所述電腦上設置信號傳輸線，所述信號傳輸線與高速光電探頭連接。

2.根據權利要求1所述一種快速檢測生物液態樣品的光學裝置及光學方法，其特征在于所述快速檢測生物液態樣品的光學方法如下：

(1)首先，將多種激光檢測技術應用到樣品分析領域；根據不同的樣品特性，選擇不同的激光探測波長，例如紅外波段能夠有效鑒別有機物的特征吸收峰，這是因為紅外激光與有機分子中的含氫基團(C-H、N-H)振動的合頻與各級倍頻的吸收一致，從而得到樣品中有機分子含氫基團的特征振動信息。不同的探測波長可通過選擇不同的波長轉換晶體來實現，例如BBO晶體可實現近紅外波長輸出，BIBO晶體可實現中紅外波長輸出，硒化鎵晶體可實現遠紅外波長輸出，砷化鎵晶體可實現太赫茲波譜輸出。通過調諧晶體角度還可實現輸出波長的不同帶寬、不同能量、不同偏振和不同橢偏度。

(2)然后，采集到的樣品光譜信息還需要進行分析處理，光譜預處理算法包括Savitzky-GolaySmoothing平滑法(SGS)，標準歸一化(SNV)、小波去噪等。通過采用多種光譜變量優化選擇算法及其組合算法對全波段的光譜變量進行選擇和特征光譜信號提取，同時根據樣品光譜有用信息分布，無用信息分布，冗余信息分布，噪聲分布等，提取對應不同成分信息的光譜波段，剔除干擾因素的影響。

(3)最后，還需要建立已知成份和含量的標準樣品信息庫，通過分析對比待測樣品和標準樣品的信息，從而鑒別出待測樣品的成份和含量。樣品信息主要來自光譜信號的形狀分析、強度分析、位置分析等結果，通過提取它們的時間延遲、吸收系數、吸收位置和折射率等參數信息來鑒別待測樣品的成份和含量。