[發(fā)明專利]一種降低氣體拉曼光譜熒光背景的裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610128583.5
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105784643B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余安瀾;左都羅;熊友輝
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學;武漢四方光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/51
• 分類號: G01N21/51
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

1.一種降低氣體拉曼光譜熒光背景的裝置，其特征在于，所述裝置包括：激光器、氣體樣品池、光束耦合收集裝置、偏振調(diào)制裝置、光電接收轉(zhuǎn)換裝置、信號發(fā)生器、鎖相放大器和信號輸出器；

所述的光束耦合收集裝置將所述激光器發(fā)出的激光耦合進所述氣體樣品池；同時將收集和準直來自于所述氣體樣品池的混合偏振光，傳播至偏振調(diào)制裝置中；

所述的偏振調(diào)制裝置將所述混合偏振光進行偏振調(diào)制并將其分為兩部分，一部分保持原傳播方向繼續(xù)沿光軸傳播，另一部分被耗散或者經(jīng)反射后垂直于光軸傳播；所述偏振調(diào)制裝置包括液晶光學快門和其控制器；所述信號發(fā)生器周期性改變液晶快門控制器施加于液晶波片上的電壓來周期性改變通過光束的偏振選通方向，達到對入射光束的偏振調(diào)制；

所述的光電接收轉(zhuǎn)換裝置將經(jīng)偏振調(diào)制后的準直光束轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號送入所述鎖相放大器中；

所述信號發(fā)生器控制所述偏振調(diào)制裝置以調(diào)制頻率f對所述混合偏振光進行偏振調(diào)制，并且其將調(diào)制頻率信號連接至所述鎖相放大器作為參考信號；

所述信號輸出器利用所述鎖相放大器并結(jié)合由所述信號發(fā)生器送入的參考信號即可將收集到的拉曼信號從連續(xù)背景中提取出來并最終顯示。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的光電接收轉(zhuǎn)換裝置包括大口徑的成像鏡頭、單色儀和高靈敏度單元光電探測器；經(jīng)偏振調(diào)制后的準直光束由成像鏡頭直接收集耦合進單色儀中，配合高靈敏度單元光電探測器可快速探測微弱信號。

3.一種降低氣體拉曼光譜熒光背景的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)利用光束耦合收集裝置將激光器發(fā)出的激光耦合進氣體樣品池；同時利用光束耦合收集裝置收集和準直來自氣體樣品池的后向拉曼散射光，過濾后傳播至偏振調(diào)制裝置；

(2)通過信號發(fā)生器控制偏振調(diào)制裝置以調(diào)制頻率f對混合偏振光進行偏振調(diào)制；

(3)利用光電接收轉(zhuǎn)換裝置將經(jīng)偏振調(diào)制后的準直光束轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號送入鎖相放大器中；

(4)利用鎖相放大器并結(jié)合由信號發(fā)生器送入的參考信號即可將收集到的拉曼信號從連續(xù)背景中提取出來并最終顯示在信號輸出器上。