[發明專利]一種基于雙波長拉曼光譜的手持式番茄紅素無損檢測裝置

有效

• 申請號: 201710100729.X
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106970062B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 王慶艷;黃文倩;楊桂燕;劉宸;王曉彬
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王慶龍

1.一種基于雙波長拉曼光譜的手持式番茄紅素無損檢測裝置，其特征在于，包括：手持式雙波長拉曼檢測探頭、488nm激光器、514nm激光器和光譜儀；

所述手持式雙波長拉曼檢測探頭中集成有488nm激發光纖以及對應的第一激發光路、514nm激發光纖以及對應的第二激發光路、488nm收集光纖以及對應的第一收集光路、514nm收集光纖以及對應的第二收集光路；488nm激發光纖的第一端和514nm激發光纖的第一端分別接入對應的激發光路，488nm收集光纖的第一端和514nm收集光纖的第一端分別接入對應的收集光路；其中，第一激發光路、第二激發光路、第一收集光路和第二收集光路之間均以不透光的隔層隔開；

所述488nm激發光纖的第二端接入所述488nm激光器，所述514nm激發光纖的第二端接入所述514nm激光器；所述488nm收集光纖的第二端與所述514nm收集光纖的第二端接入所述光譜儀，且兩根收集光纖的排布方向與所述光譜儀的入射狹縫相匹配；

其中，所述第一激發光路采用準直透鏡1、二色鏡1、聚焦透鏡實現；所述第二激發光路采用準直透鏡2、二色鏡2、聚焦透鏡實現；所述第一收集光路采用聚焦透鏡、二色鏡1、反射鏡1、收集透鏡1實現；所述第二收集光路采用聚焦透鏡、二色鏡2、反射鏡2、收集透鏡2實現；

其中，488nm激發光纖、514nm激發光纖、488nm收集光纖和514nm收集光纖并列排布，488nm激發光纖與514nm激發光纖相鄰，488nm收集光纖與514nm收集光纖相鄰；

第一激發光路在遠離488nm激發光纖第一端的方向上依次設置有準直透鏡1和二色鏡1；

第二激發光路在遠離514nm激發光纖第一端的方向上依次設置有準直透鏡2和二色鏡2；

準直透鏡1的中心位于488nm激發光纖的中心軸線上；

準直透鏡2的中心位于514nm激發光纖的中心軸線上；

二色鏡1的法線方向與第一激發光路的夾角為45°，二色鏡1的入射面朝向準直透鏡1的一側，二色鏡1的反射面朝向488nm收集光纖所接入的第一收集光路；

二色鏡2的法線方向與第二激發光路的夾角為45°，二色鏡2的入射面朝向準直透鏡2的一側，二色鏡2的反射面朝向514nm收集光纖所接入的第二收集光路；

其中，第一收集光路在遠離488nm收集光纖第一端的方向上依次設置有收集透鏡1和反射鏡1；

第二收集光路在遠離514nm收集光纖第一端的方向上依次設置有收集透鏡2和反射鏡2；

反射鏡1設置在二色鏡1反射方向與488nm收集光纖方向的相交處，反射鏡1的法線方向與第一收集光路夾角為45°，反射鏡1的入射方向朝向二色鏡1的反射方向，反射鏡1的反射方向朝向488nm收集光纖的方向；

反射鏡2設置在二色鏡2反射方向與514nm收集光纖方向的相交處，反射鏡2的法線方向與第二收集光路夾角為45°，反射鏡2的入射方向朝向二色鏡2的反射方向，反射鏡2的反射方向朝向514nm收集光纖的方向；

收集透鏡1設置于反射鏡1的反射方向上，收集透鏡1的中心位于488nm收集光纖的中心軸線上；

收集透鏡2設置于反射鏡2的反射方向上，收集透鏡2的中心位于514nm收集光纖的中心軸線上；

所述聚焦透鏡設置在第一激發光路和第二激發光路的末端；第一激發光路和第二激發光路對稱排布于所述聚焦透鏡的中心軸線兩側；

在所述聚焦透鏡遠離二色鏡1或二色鏡2的一側還設置有窗口，所述窗口與所述聚焦透鏡緊密接觸，用于保護所述聚焦透鏡；

其中，第一收集光路分別在二色鏡1和反射鏡1處發生90°轉折；第二收集光路分別在二色鏡2和反射鏡2處發生90°轉折；

所述488nm收集光纖接入的第一收集光路，與所述488nm激發光纖接入的第一激發光路，于二色鏡1至聚焦透鏡之間完全重合；所述514nm激發光纖接入的第二激發光路，與所述514nm收集光纖接入的第二收集光路，于二色鏡2至聚焦透鏡之間完全重合；所述488nm收集光纖接入的第一收集光路，與所述514nm激發光纖接入的第二激發光路，二者垂直相交，相交位置處于二色鏡1和反射鏡1之間；

其中，所述514nm激發光纖所接入的第二激發光路中的二色鏡2的位置，需避開所述514nm激發光纖所接入的第二激發光路與所述488nm收集光纖所接入的第一收集光路的垂直相交點，而位于垂直相交點靠向所述聚焦透鏡的一側。