[發明專利]光散射共焦激發收集系統

在審

• 申請號: 201711287351.5
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107831142A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 黃保坤;朱琳
• 申請（專利權）人: 黃保坤
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47;G01N21/01;G01N21/65;G01J3/02;G01J3/44
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙)11457
• 代理人: 黃云鐸

技術領域

本發明涉及光學領域，具體涉及一種光散射共焦激發收集系統。

背景技術

當光與物質發生相互作用的時候，物質會發出光散射信號，例如拉曼散射信號，瑞利散射信號，布里淵散射信號等。

當使用激發光源去激發透明樣品，例如氣體、溶液等的時候，由于絕大部分光源能量都透過透明樣品，沒有與透明樣品發生相互作用而導致激發光源使用效率低下。

而透明樣品發出的光散射信號是向立體空間發射的信號，將散射向立體空間的光散射信號充分收集才能提高收集效率，提高信號強度和信噪比。

布置多個采集探頭的方法可以提高光散射信號收集效率，但是無法提高入射激發光源的使用效率，而且會導致儀器體積龐大，成本昂貴。

因此，實際上現有技術中用于提高光散射信號的方式都效率低下、難以推廣。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明希望提供一種光散射共焦激發收集系統，其在僅一套收集系統的情況下，既可以充分的利用激發光源的能量，又可以提高光散射信號的收集效率。

當然，本發明的散射光收集系統不僅限于可以使用在利用激光對目標光進行激發情況下的散射光收集，首先激發光不僅限于激光，其次，可以省略激發光。本發明的散射光共焦激發收集系統可以應用在各種需要對光進行收集的環境下。

具體而言，本發明提供一種光散射共焦激發收集系統，其特征在于，包括：2N個光學反射器件，其中N為大于等于1的自然數，來自所述設備焦點的發散光在被第一個光學反射器件反射后，能夠依次被其余光學反射器件中的至少部分反射，并至少再一次通過所述設備焦點。

優選地，2N個光學反射器件具有同一個設備焦點。

優選地，2N個光學反射器件包括N個轉向光學反射器件以及N個匯聚光學反射器件,每個所述轉向光學反射器件用于將來自所述設備焦點的光反射向N個匯聚光學反射器件中的一個，每個匯聚光學反射器件用于將來自上一個轉向光學反射器件的光反射向所述設備焦點并穿過所述設備焦點入射至下一個轉向光學反射器件。

優選地，所述光學反射器件為焦點位于所述設備焦點的斜反射光學反射器件，其中，每個轉向光學反射器件將來自設備焦點的發散光反射成平行光入射至N個匯聚光學反射器件中的一個，每個匯聚光學反射器件用于將來自上一個轉向光學反射器件的光匯聚至所述設備焦點并穿過所述設備焦點入射至下一個轉向光學反射器件。

優選地，所述光散射共焦激發收集系統還包括終端反射光學器件，所述終端反射光學器件接收最后一個匯聚光學反射器件穿過所述設備焦點的反射光，并將該反射光匯聚至所述設備焦點。

優選地，各個所述光學反射器件圍繞所述設備焦點布置構成所述光散射共焦激發收集系統，并且預留出激光入射口。

優選地，所述光散射共焦激發收集系統還包括入射光匯聚器件，經激光入射口入射的激光通過所述入射光匯聚器件匯聚至所述設備焦點。

優選地，還包括源端偏移反射鏡，所述源端偏移反射鏡的上具有激光入射口，所述終端反射光學器件包括焦點位于所述設備焦點的光學轉換器件以及終端偏移反射鏡，所述光學轉換器件通過透射或反射方式將來自最后一個匯聚光學反射器件的入射激光轉換成平行光入射至所述終端偏移反射鏡，所述終端偏移反射鏡相對于所述光學轉換器件具有水平偏移，以使得入射在所述終端偏移反射鏡第一位置的激光從所述終端偏移反射鏡的第二位置出射。

本發明的共焦激發收集系統的工作過程如下：由設備焦點發出或者經過設備焦點的激發光源和光散射信號，傳輸到光學反射器件(優選斜反射光學器件)后，由光學反射器件反射向下一個光學反射器件，并由下一個光學反射器件反射向、匯聚或聚焦到設備焦點。由光學反射器件聚焦到設備焦點的激發光源和光散射信號，經過設備焦點后傳輸向下一個光學反射器件、終端反射光學器件或源端反射光學器件等或者傳輸出光散射共焦激發收集系統。

射入光散射共焦激發收集系統的激發光源經過設備焦點后照射到第1個光學反射器件，由第1個光學反射器件反射到第2個光學反射器件，由第2個光學反射器件聚焦到設備焦點,然后到達第3個光學反射器件，直到第2N個光學反射器件將激發光源聚焦到設備焦點后出射出光散射共焦激發收集系統。光學反射器件的編號根據激發光源進入光散射共焦激發收集系統所經過的次序依次為1,2,3…2N。在此過程中，激發光源N次由光學反射器件聚焦到設備焦點，若最后一個光學反射器件不能將激發光源聚焦到設備焦點，則此光學反射器件不包含在光散射共焦激發收集系統中。