[實用新型]多通道手持拉曼光譜儀裝置

有效

• 申請號: 201921334720.6
• 申請日: 2019-08-17
• 公開（公告）號: CN210119294U
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 海南和光儀器科技有限公司
• 主分類號: G01J3/44
• 分類號: G01J3/44;G01J3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提出一種多通道手持拉曼光譜儀裝置，使用高分辨率成像光譜儀作為光譜探測系統，在成像光譜儀的入瞳處，安裝分支光纖束的探測光纖公共端，分支光纖束的激發光纖公共端前安裝激光器，分支光纖束的分離端用于在不同位置探測拉曼光譜，實現多通道手持拉曼光譜檢測。

技術領域

本實用新型屬于光學技術領域，具體涉及一種多通道手持拉曼光譜儀裝置。

背景技術

拉曼光譜被廣泛用于分子級別的檢測。除了在實驗室以外，拉曼光譜現在廣泛的應用到國計民生相關的領域。比如，在安檢通道，海關使用拉曼光譜儀進行毒品等違禁品的檢測；在食品檢查部門，質檢人員使用拉曼光譜儀開展農藥殘余的檢測。然而，拉曼光譜儀還存在著如下問題：手持式拉曼光譜儀具有移動便捷的優點，但其光譜探測靈敏度相對較低，在實驗室中的大型拉曼光譜儀，雖然其光譜探測靈敏度相對較高，但體積較大，成本較高。

在本專利中，我們提出一種多通道手持拉曼光譜儀裝置，使用高通量高分辨率光譜儀以及分支光纖束，實現多通道手持拉曼光譜檢測。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提出一種多通道手持拉曼光譜儀裝置，使用高分辨率成像光譜儀作為光譜探測系統，在成像光譜儀的入瞳處，安裝分支光纖束的探測光纖公共端，分支光纖束的激發光纖公共端前安裝激光器，分支光纖束的分離端用于在不同位置探測拉曼光譜，實現多通道手持拉曼光譜檢測。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本實用新型包括成像光譜儀、中繼透鏡、分支光纖束、激光器、帶通濾光片、光學分光鏡片模塊、拉曼光譜濾光片，在成像光譜儀前安裝有分支光纖束的探測光纖公共端和中繼透鏡，成像光譜儀的狹縫前安裝中繼透鏡，中繼透鏡前安裝分支光纖束的探測光纖公共端，探測光纖公共端中有k×N根光纖，k和N均為大于等于1的整數，在中繼透鏡兩側，狹縫和分支光纖束的探測光纖公共端呈光學共軛關系，分支光纖束的激發光纖公共端內有N根光纖，激光器前安裝帶通濾光片，濾除激光器內部的雜散波長，通過光學分光鏡片模塊，將激光器的光分為N份，分別聚焦到N根激發光纖公共端的光纖中，在分支光纖束的分離端，分出N個手持拉曼光譜探頭，每個手持拉曼光譜探頭中有k根探測光纖和1根激發光纖，上述k+1根光纖的光纖端面平行，在光纖端面前安裝消色差透鏡，激發光纖發出的激發光，通過消色差透鏡后，聚焦在檢測樣品上，激發樣品的拉曼光譜，拉曼光譜的發射角度為4π空間角，部分光通過消色差透鏡后，被k根探測光纖收集，并由光纖傳輸到分支光纖束的探測光纖公共端，再經過中繼透鏡后，進入成像光譜儀，在成像光譜儀的內部安裝拉曼光譜濾光片，濾除剩余的激發光波長，實現拉曼光譜的檢測。

所述成像光譜儀，包含狹縫、拉曼濾光片、準直透鏡、透射光柵、聚焦透鏡和面陣相機，分支光纖束的探測光纖公共端發出的光線，通過中繼透鏡后，聚焦到狹縫處，透過狹縫后，光線經過拉曼濾光片濾除激發光波長，透過拉曼光波長，再經過準直透鏡準直，并通過透射光柵發生衍射，衍射光經過聚焦透鏡后聚焦在面陣相機的感光面上。

所述分支光纖束，包含k×N根探測光纖和N根激發光纖，在分支光纖束的探測光纖公共端，k×N根探測光纖并排排列，在分支光纖束的激發光纖公共端內有N根光纖，N個激發光纖并排排列，激光器發出的N個光束，分別聚焦到N根光纖中，傳輸到分離端，在分支光纖束的分離端，有N個手持拉曼光譜探頭，在第i個手持拉曼光譜探頭中，第i根激發光纖作為手持拉曼光譜探頭中的激發光光纖，第（i-1）×k+1到第i×k根探測光纖組成一個手持拉曼光譜探頭中的探測光纖，i是取值范圍1到N的整數，激發光纖位于中間，探測光纖圍繞在周圍，每個手持拉曼光譜探頭內部，在光纖端面前，均放置消色差透鏡。

所述手持拉曼光譜探頭，是由1根激發光纖與k根探測光纖以及1個消色差透鏡組成，k+1根光纖的端面平行，落在消色差透鏡的1倍焦距以外位置，激發光纖的中軸線與消色差透鏡的中軸線重合，k根探測光纖圍繞在激發光纖四周，所有的探測光纖的端面圓心與激發光纖的端面圓心的距離相等。