[發明專利]雙波長激光拉曼光譜儀

在審

• 申請號: 202010615688.X
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111504457A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 張恒
• 申請（專利權）人: 北京卓立漢光儀器有限公司
• 主分類號: G01J3/44
• 分類號: G01J3/44;G01J3/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;任默聞

本發明提供一種雙波長激光拉曼光譜儀，包括：雙光柵光譜儀、激光發射收集裝置和控制器；雙光柵光譜儀包括雙光柵臺、第一光學元件和探測器；激光發射收集裝置包括雙波長激光模塊和雙濾光片組；雙波長激光模塊用于發射第一波長激光或第二波長激光；雙光柵臺包括兩個分別與第一波長激光和第二波長激光一一對應的光柵；雙濾光片組包括兩個分別與第一波長激光和第二波長激光一一對應的濾光片組；控制器分別與雙光柵臺、雙波長激光模塊和濾光片組連接。本發明可以有效實現雙波長的自動切換測量，提升了檢測效率、耦合效率、核心性能及其應用范圍，控制了硬件成本，有利于提升其應用領域的經濟效益。

技術領域

本發明涉及拉曼光譜技術領域，具體地，涉及一種雙波長激光拉曼光譜儀。

背景技術

隨著激光拉曼技術應用研究的不斷深入，以及激光技術和CCD技術的不斷發展，便攜式拉曼光譜儀的性能得到不斷提升，應用范圍也越來越廣。由于實際應用中的檢測對象多種多樣，很多樣品對于激發波長具有特定的選擇性，還有些樣品具有很強的熒光特性，這就使得傳統單一波長的便攜式拉曼光譜儀在實際應用中產生了較大的局限性，有時候必須準備兩臺甚至更多臺儀器，不僅成本成倍的增加，而且應用起來也較為麻煩。

考慮到大部分的情況下，兩個波長能夠涵蓋非常多的應用場景，所以市場上開始出現雙波長拉曼測量的需求，采用獨立的單波長拉曼探頭進行疊加組合，雖然能夠完成兩個波長的測試，但使用效率低；如何能夠高效率的實現雙波長檢測，成為一個切實需要解決的難題。

現有的一種便攜式雙波長拉曼光譜儀系統采用的兩個獨立的激光器，然后配合兩臺獨立的光譜儀，分別針對兩個波長激發的拉曼信號進行光譜探測和分析。該技術方案本質上是將傳統的兩個單通道拉曼光譜儀進行簡單的整合，理論上還可以增加到三通道、四通道，但從硬件成本上來說，每增加一個通道，則成本至少對應增加一倍。而且光纖傳導光路存在耦合效率較低的問題，相比較于空間光路來說，系統耦合效率會低50%以上。

發明內容

本發明實施例的主要目的在于提供一種雙波長激光拉曼光譜儀，以有效實現雙波長的自動切換測量，提升了檢測效率、耦合效率、核心性能及其應用范圍，控制了硬件成本，有利于提升其應用領域的經濟效益。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種雙波長激光拉曼光譜儀，包括：

雙光柵光譜儀、激光發射收集裝置和控制器；

雙光柵光譜儀包括雙光柵臺、第一光學元件和探測器；激光發射收集裝置包括雙波長激光模塊和雙濾光片組；雙波長激光模塊用于發射第一波長激光或第二波長激光；

雙光柵臺包括兩個分別與第一波長激光和第二波長激光一一對應的光柵；雙濾光片組包括兩個分別與第一波長激光和第二波長激光一一對應的濾光片組；

控制器分別與雙光柵臺、雙波長激光模塊和濾光片組連接，用于控制雙波長激光模塊發射第一波長激光或第二波長激光，并將發射激光對應的濾光片組移動到雙波長激光模塊的發射光路，將波長對應的光柵旋轉到測量光路；

雙波長激光模塊發射的激光經激光對應的濾光片組反射到被測目標物，被測目標物受激輻射生成的拉曼信號經該濾光片組透射進入雙光柵光譜儀；

拉曼信號經波長對應的光柵衍射后，再經第一光學元件會聚到探測器以得到拉曼光譜圖譜信息。

本發明實施例的雙波長激光拉曼光譜儀包括雙光柵光譜儀、激光發射收集裝置和控制器，雙光柵光譜儀包括雙光柵臺、第一光學元件和探測器；激光發射收集裝置包括雙波長激光模塊和雙濾光片組，雙光柵臺包括兩個光柵，雙濾光片組包括兩個濾光片組，控制器分別與雙光柵臺、雙波長激光模塊和濾光片組連接，可以有效實現雙波長的自動切換測量，提升了檢測效率、耦合效率、核心性能及其應用范圍，控制了硬件成本，有利于提升其應用領域的經濟效益。

附圖說明