[發明專利]一種基于能量反饋的全光纖共焦拉曼光譜測量方法

在審

• 申請號: 201810345871.5
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108593625A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 洪少欣;李政紅
• 申請（專利權）人: 上海復享光學股份有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于能量反饋的全光纖共焦拉曼光譜測量方法，其特征在于，實現該方法的裝置：包括激光器(1)、四個單模光纖(2、12、19、20)、四個光纖轉接件(3、11、17、18)、準直器(4)、能量反饋調節裝置(5)、兩個分束器(6、14)、物鏡(7)、被測樣品(8)、拉曼濾光片組(9)、拉曼成像透鏡(10)、拉曼探測器(13)、兩個差分成像透鏡(15、16)、兩個差分點探測器(21、22)；該方法的具體實現步驟如下：

1)使可激發樣品拉曼信號的激光器(1)以單模光纖(2)的形式耦合進光路，通過光纖轉接件(3)上的光纖端面，利用準直鏡(4)進行激光的準直；

2)準直后的激光進入能量反饋調節裝置(5)，進行激發光源的穩定性調節；穩定性精確控制的激發光源通過分束器(6)、物鏡(7)，聚焦在被測樣品(8)上，激發出帶有樣品特性的拉曼散射光譜信號；

3)激發出的拉曼散射光譜信號，通過物鏡(7)、分束器(6)、拉曼濾光片組(9)、拉曼成像透鏡(10)、光纖轉接件(11)、單模光纖(12)后，被拉曼探測器(13)接收得到拉曼探測信號；光纖轉接件(11)上的光纖端面起到共焦針孔的作用；

4)而被測樣品(8)上的入射光信號通過物鏡(7)、分束器(6)、拉曼濾光片組(9)、分束器(14)，依次經差分成像透鏡(15、16)、單模光纖(19、20)后分別被處于焦面的差分點探測器(21、22)探測；

5)基于差分共焦探測原理，差分點探測器(21、22)探測的兩路信號，將分別反映樣品凹凸變化的響應曲線，將兩路信號進行差動相減并進行歸一化處理，得到被測樣品(8)凹凸變化的強度曲線；

6)將上述凹凸變化的強度曲線及拉曼探測信號傳送到數據處理模塊進行數據銳化處理，即可獲得包括精確位置信息的共焦拉曼光譜探測信號；

7)將被測樣品沿著x，y，z方向進行掃描，每個樣品區獲得唯一的高精度I(x，y，z)位置信號以及拉曼信號，最后進行信號的重構處理，即可獲得高精度的三維微區共焦拉曼光譜圖像的采集。

2.如權利要求1所述的基于能量反饋的全光纖共焦拉曼光譜測量方法，其特征在于，所述的能量反饋調節裝置(5)包括光強可調衰減器(23)、分束器(24)、功率計(25)、穩定值輸入裝置(26)和負反饋電路模塊(27)；該能量反饋調節裝置通過光強可調衰減器對光的強度進行精確監控，分束器將部分信號分給功率計精確監控能量的波段，若波動的信號超出穩定設計值，則通過負反饋電路模塊對光強可調衰減器進行自動調節，最終達到滿足穩定設置值的激光輸出。

3.如權利要求1所述的基于能量反饋的全光纖共焦拉曼光譜測量方法，其特征在于，所述的數據銳化處理包括最大似然法、去卷積、濾波在內的數據處理方式，對激發光源的艾里光斑進行銳化處理，獲取高的定位精度及橫向分辨率。