[實用新型]一種基于門控單光子相機的快速遠程拉曼系統

有效

• 申請號: 201920218311.3
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN209542457U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 任文貞;方正軍;金鵬程
• 申請（專利權）人: 西安中智科儀光電設備有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01
• 代理公司: 山東博睿律師事務所 37238
• 代理人: 曲成武

1.一種基于門控單光子相機的快速遠程拉曼系統，其特征在于，包括計算機、納秒脈沖激光器、窄帶濾光片、收集物鏡、光柵光譜儀和門控單光子相機；其中：

納秒脈沖激光器，用于出射納秒脈沖激光信號，激發待測目標拉曼信號；

窄帶濾光片，用于過濾待測目標拉曼信號；

收集物鏡，用于提高窄帶濾光片過濾的拉曼信號收集效率；

光柵光譜儀，用于將收集物鏡收集的拉曼信號分成線性分布的單色光，并成像在門控單光子相機的靶面上；

門控單光子相機，僅在待測目標拉曼信號到達時刻打開“選通快門”，并以單光子技術模式進行數據采集后，將數據反饋給計算機；

計算機，用于控制納秒脈沖激光器和門控單光子相機的時序，使其以距離選通模式工作；并對門控單光子相機所采集的拉曼光譜進行數據處理分析。

2.根據權利要求1所述的一種基于門控單光子相機的快速遠程拉曼系統，其特征在于，所述的納秒脈沖激光器的激光波長為532nm，脈寬<10ns，重復頻率1-20Hz，具有外觸發功能。

3.根據權利要求1所述的一種基于門控單光子相機的快速遠程拉曼系統，其特征在于，所述的窄帶濾光片，中心波長為532nm，帶寬±10nm。

4.根據權利要求1所述的一種基于門控單光子相機的快速遠程拉曼系統，其特征在于，所述的收集物鏡，波段400-700nm。

5.根據權利要求1所述的一種基于門控單光子相機的快速遠程拉曼系統，其特征在于，所述的光柵光譜儀，波譜范圍200-1100nm。

6.根據權利要求1所述的一種基于門控單光子相機的快速遠程拉曼系統，其特征在于，所述的門控單光子相機的分辨率：1920*1200；最大幀頻：162fps；MCP類型：Hot s20雙層；最短光學門寬：3ns；最大光學增益：55000倍；單光子計數率：370Mcps/pixel。

7.根據權利要求1-6任一權利要求所述的一種基于門控單光子相機的快速遠程拉曼系統，其特征在于，所述門控單光子相機包括：雙層MCP像增強器、光纖錐耦合鏡頭、探測器、時序控制模塊和門控模塊；

雙層MCP像增強器用于微弱光信號的增益、放大；

光纖錐耦合鏡頭，利用光纖對光線的全反射將雙層MCP像增強器放大后的光信號耦合到探測器的靶面上；

探測器，用于采集光纖錐耦合鏡頭耦合的光信號；

時序控制模塊，用于實現數據外觸發的信號開啟時序控制，及內部時序的外部導出；

門控模塊，用于控制曝光時間及門寬控制。