CN108132236B - 一种能够成像的拉曼探测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可成像的拉曼探测装置，其中，第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤均匀固定的排布于传像束的圆形截面外部，传像束固定在箱体内，传像束端头胶合固定有自聚焦透镜，上述四根激光传输光纤的端面与自聚焦透镜齐平，自聚焦透镜与第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤的端头紧贴着装有第一滤光片、第二滤光片，第一滤光片为圆形，第二滤光片为圆环形，第一滤光片镶嵌在第二滤光片内，第一滤光片完全覆盖在自聚焦透镜之上，第二滤光片完全覆盖上述四根激光传输光纤。本发明的有益效果是：利用四根光纤均匀分布于传像束周围，使激光照明更加均匀；照射到被测样品上的光功率更大，能量密度更高，检测到的物质就更精准。
Description
技术领域
本发明属于激光探测技术领域，具体涉及一种能够成像的拉曼探测装置。
背景技术
拉曼光谱(Raman spectra)，是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。通过对拉曼光谱的分析可以知道物质的振动转动能级情况，从而可以鉴别物质，分析物质的性质。
例如，申请号为CN201610640617.9的中国发明专利申请，公开了光纤共焦动态拉曼光谱探测装置及方法采用脉冲激光代替传统拉曼探测装置中的连续激光作为产生拉曼信号的光源，将激光器和光谱收集装置的触发时间进行同步，通过调节这个触发时间和对被测物质进行激发的激发源的触发时间之间的延迟时间来实现时间分辨能力；同时，所述探测装置通过使用一个光纤跨接器件将与激光器连接的第一光纤、与被测物质端连接的第二光纤以及与光谱收集装置连接的第三光纤耦合在一起，连接完成了激光激发光路及拉曼信号收集光路。
又例如，申请号为CN201511005879.X的中国发明专利申请，公开了一种双波长远程拉曼探测系统，该系统中，双波长激光器(101)发射双波长激光到待测物质，所激发的拉曼光被收集望远镜(102)聚焦耦合至接收光纤(103)；接收光纤(103)将所述拉曼光导入至光谱仪(105)；光谱仪(105)进行分光后发送至光电探测器(106)，光电探测器(106)将所述光信号转换为数字电信号，发送所述数字电信号至控制器(107)；所述光电探测器(106)和所述激光器(101)通过信号线(108)连接保持同步。本发明所提供的双波长远程拉曼探测系统，扩大了远程拉曼探测的物质种类，提高了探测灵敏度。
上述现有技术的缺陷是：传统的拉曼探头更多的是对被测样品成分的分析，但对于样品的形态大小等图像方面无法探测。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种能够对被测样品进行成像观察的能够成像的拉曼探测装置。
本发明的技术方案如下：一种能够成像的拉曼探测装置，包括第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、传像束、自聚焦透镜、CCD(电荷耦合器件)、箱体、第一滤光片和第二滤光片，其中，第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤均匀固定的排布于传像束的圆周面上，传像束固定在箱体内，传像束右端胶合固定有自聚焦透镜，第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤的端面与自聚焦透镜齐平，自聚焦透镜与第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤的端头抵贴装有第一滤光片、第二滤光片，第一滤光片为圆形，第二滤光片为圆环形，第一滤光片镶嵌在第二滤光片内，第一滤光片完全覆盖在自聚焦透镜之上，第二滤光片完全覆盖第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤。
进一步地，CCD上设置有成像透镜。
进一步地，第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤均为低羟基石英光纤。
进一步地，第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤的纤芯直径均为105um，其包层直径均为125um，长度均为1～2m。能够传播波长785nm的激光。
进一步地，第一滤光片和第二滤光片均为蓝宝石玻璃制成。
进一步地，第一滤光片的镀膜的波长大于等于830nm，透过率大于等于98％。
进一步地，第二滤光片的镀膜的波长小于等于830nm，透过率小于等于98％。
本发明所述探测装置的有益效果是：弥补了传统拉曼探头对被测样品无法成像的不足，而且利用四根光纤均匀分布于传像束周围，使激光照明更加均匀；照射到被测样品上的光功率更大，能量密度更高，因此得到的拉曼光就越强，检测到的物质就更精准。
附图说明
图1为本发明所述探测装置的整体结构爆炸示意图。
图2为图1的A处的放大示意图。
图3为本发明所述探测装置的四根光纤与传像束、自聚焦透镜及滤光片排布的正视图。
图4为本发明所述探测装置的四根光纤与传像束排布的俯视示意图。
图5为本发明所述探测装置的四根光纤与传像束及滤光片排布的仰视示意图。
图中标记所示：1-第一光纤，2-第二光纤，3-第三光纤，4-第四光纤，5-传像束，6-自聚焦透镜，7-CCD，8-箱体，9-第一滤光片，10-第二滤光片，11-被测试的样品。
图中箭头所示为光线传播方向。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明所述
如图1～图5所示，本发明所述探测装置，包括第一光纤1、第二光纤2、第三光纤3、第四光纤4、传像束5、自聚焦透镜6、CCD7、箱体8、第一滤光片9和第二滤光片10，其中，第一光纤1、第二光纤2、第三光纤3和第四光纤4均匀固定的排布于传像束5的圆周面上，传像束5固定在箱体8内，传像束5右端胶合固定有自聚焦透镜6，第一光纤1、第二光纤2、第三光纤3和第四光纤4的端面与自聚焦透镜6齐平，自聚焦透镜6与第一光纤1、第二光纤2、第三光纤3和第四光纤4的端头抵贴装有第一滤光片9、第二滤光片10，第一滤光片9为圆形，第二滤光片10为圆环形，第一滤光片9镶嵌在第二滤光片10内，第一滤光片9完全覆盖在自聚焦透镜6之上，第二滤光片10完全覆盖第一光纤1、第二光纤2、第三光纤3和第四光纤4。
进一步地，CCD7上设置有成像透镜。
进一步地，第一光纤1、第二光纤2、第三光纤3和第四光纤4均为低羟基石英光纤。
进一步地，第一光纤1、第二光纤2、第三光纤3和第四光纤4的纤芯直径均为105um，其包层直径均为125um，长度均为1～2m，能够传播波长785nm的激光。
进一步地，第一滤光片9和第二滤光片10均为蓝宝石玻璃制成。
进一步地，第一滤光片9的镀膜的波长大于等于830nm，透过率大于等于98％。
进一步地，第二滤光片10的镀膜的波长小于等于830nm，透过率小于等于98％。
本发明所述探测装置的工作原理是：激光从四根光纤中同时进入拉曼探头后，经过第二滤光片对光谱进行滤波处理之后照射于被测样品；被测样品被激光激发后发生拉曼散射，拉曼光通过第一滤光片后经过自聚焦透镜导入传像束内，而非拉曼信号光被第一滤光片阻挡抑制而不能进入传像束内。在传像束的出口端配有带有成像透镜的CCD，因此光束通过透镜汇聚可在CCD上成像，从而获得被测样品的图像。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种可成像的拉曼探测装置，包括第一光纤(1)、第二光纤(2)、第三光纤(3)、第四光纤(4)、传像束(5)、自聚焦透镜(6)、CCD(7)、箱体(8)、第一滤光片(9)和第二滤光片(10)，其特征在于，第一光纤(1)、第二光纤(2)、第三光纤(3)和第四光纤(4)均匀固定的排布于传像束(5)的圆周面上，传像束(5)固定在箱体(8)内，传像束(5)右端胶合固定有自聚焦透镜(6)，第一光纤(1)、第二光纤(2)、第三光纤(3)和第四光纤(4)的端面与自聚焦透镜(6)齐平，自聚焦透镜(6)与第一光纤(1)、第二光纤(2)、第三光纤(3)和第四光纤(4)的端头抵贴装有第一滤光片(9)、第二滤光片(10)，第一滤光片(9)为圆形，第二滤光片(10)为圆环形，第一滤光片(9)镶嵌在第二滤光片(10)内，第一滤光片(9)完全覆盖在自聚焦透镜(6)之上，第二滤光片(10)完全覆盖第一光纤(1)、第二光纤(2)、第三光纤(3)和第四光纤(4)；
CCD(7)上设置有成像透镜；
第一光纤(1)、第二光纤(2)、第三光纤(3)和第四光纤(4)均为低羟基石英光纤。
2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，第一光纤(1)、第二光纤(2)、第三光纤(3)和第四光纤(4)的纤芯直径均为105um，其包层直径均为125um，长度均为1～2m，能够传播波长785nm的激光。
3.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，第一滤光片(9)和第二滤光片(10)均为蓝宝石玻璃制成。
4.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，第一滤光片(9)的镀膜的波长大于等于830nm，透过率大于等于98％。
5.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于，第二滤光片(10)的镀膜的波长小于等于830nm，透过率大于等于98％。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112127A (en) * | 1989-11-28 | 1992-05-12 | Eic Laboratories, Inc. | Apparatus for measuring Raman spectra over optical fibers |
| CN103743720A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-23 | 厦门大学 | 一种具有角分辨能力的共焦显微拉曼光谱仪 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112127A (en) * | 1989-11-28 | 1992-05-12 | Eic Laboratories, Inc. | Apparatus for measuring Raman spectra over optical fibers |
| CN103743720A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-23 | 厦门大学 | 一种具有角分辨能力的共焦显微拉曼光谱仪 |
| CN104949958A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-30 | 北京杏林睿光科技有限公司 | 一种基于光纤分束器的新型拉曼探头 |
| CN204694636U (zh) * | 2015-06-26 | 2015-10-07 | 北京杏林睿光科技有限公司 | 一种基于光纤分束器的新型拉曼探头 |
| CN106645093A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-05-10 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种拉曼光谱面成像设备 |
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