CN113030063A - 一种小型针尖增强拉曼光谱测量装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型针尖增强拉曼光谱测量装置及其检测方法，装置包括沿光路依序设置的激光光源模块、二向色镜、辅助校准模块、物镜、三维平移台，还包括依序设置在二向色镜透射侧的长通滤光片、激光聚焦镜、光谱信号获取模块，以及和辅助校准模块、三维平移台和光谱信号获取模块连接的控制及数据处理模块；本方案将白光照明与显微成像光路、激发与收集光路及拉曼光谱光路有机整合在一起，利用白光照明与显微成像光路在测量前对样品、针尖以及激光进行精确耦合，实现最大激发效率，并且将激发与收集光路与拉曼光谱光路直接耦合，减少测量过程中外围光路的损耗，通过优化各部分光路结构，在保证光谱分辨能力的同时缩小整个测量装置的结构尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及光谱测量技术领域，尤其涉及一种小型针尖增强拉曼光谱测量装置及其检测方法。
背景技术
拉曼光谱技术因为其操作简便、灵敏度高等优点广泛应用在化学、高分子材料、地质学、生命科学等领域，针尖增强拉曼光谱技术是拉曼光谱技术最具发展前途的技术，目前如何实现针尖增强拉曼光谱测量装置小型化、一体化、减少信号光的损耗，是完成小型一体式针尖增强拉曼光谱测量装置的关键技术。
当使用传统拉曼光谱技术进行物质研究时，由于拉曼散射截面小，荧光干扰强，难获得有效的拉曼光谱信号，这样就限制了拉曼光谱技术在分子级检测中的应用。针尖拉曼增强光谱技术将扫描探针显微镜技术、近场光学技术以及拉曼光谱学相结合，利用其局域表面等离激元共振效应、避雷针效应和天线效应，增强拉曼信号，从而使得单分子水平获取物质的化学组成和结构信息成为可能。
现在的针尖增强拉曼光谱测量装置大多采用分体式设计，即利用激发和收集光路采集到信号光后，再搭建外围光路或者通过光纤耦合进拉曼光谱仪进行光谱的测量。虽然这样的结构在设计仪器时难度减小，但是也导致了整个针尖增强拉曼光谱测量装置结构复杂、体积庞大、信号的强度衰减严重等缺点；并且分体式设计使得不同光路模块之间使用不同的控制、收集数据软件，不仅大大增加了操作复杂程度，而且缺乏各个模块间的协同控制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种结构紧凑、小型化、能够降低拉曼信号损耗且检测性能佳的小型针尖增强拉曼光谱测量装置及其检测方法。
为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种小型针尖增强拉曼光谱测量装置，包括：
二向色镜；
激光光源模块，设置在二向色镜的光路入射方向上，且用于输出激光；
物镜，设置在二向色镜的光路反射方向上；
三维平移台，其承载面朝向物镜远离二向色镜的端面且用于放置待测样品；
光谱信号获取模块，设置在二向色镜的光路透射方向上，且用于获取拉曼信号光；
激光聚焦镜，设置在二向色镜至光谱信号获取模块之间的光路上；
长通滤光片，设置在二向色镜至激光聚焦镜之间的光路上；
辅助校准模块，用于获取待测样品在三维平移台上的位置，且生成位置反馈信息；
控制及数据处理模块，与辅助校准模块、三维平移台和光谱信号获取模块连接，且分别用于接收辅助校准模块生成的位置反馈信息、控制三维平移台带动待测样品平移和接收光谱信号获取模块所获取的拉曼信号光。
作为一种可能的叠加实施方式，进一步，本方案还包括：
激光反射镜，设置在二向色镜的光路透射方向上；
所述的光谱信号获取模块为设置在激光反射镜的光路反射方向上，且用于获取拉曼信号光；
所述的激光聚焦镜为设置在激光反射镜至光谱信号获取模块之间的光路上；
所述的长通滤光片为设置在二向色镜至激光反射镜之间的光路上或激光反射镜至激光聚焦镜之间的光路上。
作为一种较优的选择实施方式，优选的，所述的辅助校准模块包括：
第一分光反射镜，设置在二向色镜至物镜之间的光路上；
LED光源，设置在第一分光反射镜的光路入射方向上，且用于输出白光；
白光聚焦镜，设置在LED光源与第一分光反射镜之间的光路上；
第二分光反射镜，设置在第一分光反射镜至物镜之间的光路上；
白光平面反射镜，设置在第二分光反射镜的光路反射方向上；
白光聚焦镜，设置在白光平面反射镜的光路反射方向上；
探测相机，设置在白光聚焦镜远离白光平面反射镜一侧的焦点位置，所述的探测相机还与控制及数据处理模块电连接。
作为一种较优的选择实施方式，优选的，所述的辅助校准模块还包括：
精密位移台，与控制及数据处理模块电连接，所述的精密位移台分别与第一分光反射镜和第二分光反射镜连接，且用于带动第一分光反射镜和第二分光反射镜移入或移出二向色镜与物镜之间的光路。
作为一种较优的选择实施方式，优选的，所述第一分光反射镜和第二分光反射镜由精密位移台带动沿接近白光聚焦镜或接近白光平面反射镜方向平移，以移出二向色镜与物镜之间的光路。
作为一种较优的选择实施方式，优选的，所述的光谱信号获取模块包括沿光路依序设置的狭缝单元、准直镜、透射光栅、聚焦镜和位于聚焦镜焦点位置的CCD，所述的CCD还与控制及数据处理模块电连接。
作为一种较优的选择实施方式，优选的，所述的激光光源模块包括沿二向色镜光路入射方向依序设置的氦氖激光器、激光准直镜、带通滤光片和线偏振片。
作为一种较优的选择实施方式，优选的，所述的长通滤光片用于透射波长在632nm以上的信号光，波长小于632nm的信号光不通过；所述的狭缝单元为可调狭缝，其工作时的宽度为100μm。
作为一种较优的选择实施方式，优选的，所述的待测样品放置于三维平移台的承载面上，且由三维平移台带动待测样品相对物镜移动；
所述的待测样品为透明或非透明材质；
所述的待测样品为导电或非导电材质。
基于上述的装置方案，本发明还提供一种基于拉曼光谱的物质检测方法，其包括上述所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，所述的物质检测方法包括如下步骤：
S1、将待测样品置于三维平移台的承载面上，然后由三维平移台初步调整待测样品的位置；
S2、通过控制及数据处理模块控制精密位移台，使第一分光反射镜和第二分光反射镜的中心位置与物镜和二向色镜的光轴重合；
S3、开启LED光源，使LED光源发出的白光经白光聚焦透镜准直后，形成平行光状态的白光光束，然后入射至第一分光反射镜，由第一分光反射镜将白光光束反射至第二分光反射镜，入射至第二分光反射镜的白光光束透过第二分光反射镜且由物镜会聚至三维平移台上承载的待测样品上，继而经待测样品反射后，形成反射光信号，反射光信号透过物镜并入射至第二分光反射镜上，然后由第二分光反射镜、白光平面反射镜依序反射后，被白光聚焦镜接收，然后由白光聚焦镜将反射光信号引导射入探测相机，通过探测相机接收待测样品反射的反射光信号且进行成像，再由控制及数据处理模块进行收集，继而由控制及数据处理模块控制三维平移台移动，使待测样品移动至预设最佳检测位置；
S4、待测样品移动至预设最佳检测位置后，控制及数据处理模块控制精密位移台带动第一分光反射镜和第二分光反射镜水平移出物镜与二向色镜之间的光路；
S5、激光光源模块的氦氖激光器启动并发出氦氖激光，经氦氖激光器发射的氦氖激光依序穿过激光准直镜、带通滤光片和线偏振片后，入射至二向色镜且由二向色镜反射后，入射至物镜且由物镜会聚至三维平移台上承载的待测样品上，以此激发出的拉曼信号光反射回物镜，并依序穿过物镜、二向色镜后，入射至激光反射镜，由激光反射镜将拉曼信号光反射至长通滤光片，拉曼信号光依序经过长通滤光片、激光聚焦镜、狭缝单元、准直镜、透射光栅、聚焦镜后，入射至位于聚焦镜焦点位置的CCD上，通过CCD将获取到的拉曼信号光传输至控制及数据处理模块，由控制及数据处理模块对拉曼信号光进行采集和处理，实现对待测样品的检测。
采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：
本发明专利的核心思想是基于减少所探测的拉曼信号的损耗、减小整个仪器体积的需求，提出一种小型针尖增强拉曼光谱测量装置，在配合结构小型化的情况下，可以进一步将本方案装置制成一体式小型化装置。其中，利用白光照明与显微成像光路在样品测试前对针尖、激光、样本三者进行精确耦合，提高信号收集效率；使用激发与收集光路对所测样品完成激发以及信号光的收集并直接耦合进拉曼光谱仪光路实现对信号光的即时分析，并且将三者有机整合在一起，在确保光谱分辨能力的条件下，减小该系统的体积，实现分子级别拉曼光谱的测量。另外，本方案的优点可归纳如下：
(1)本方案采用紧凑式结构设计，使得其能够进一步形成小型化的一体式设计，通过将激发与收集光路和光谱仪光路直接耦合，精简了光学元件，减少了外围光路的损耗及搭建复杂程度，整个小型一体式针尖增强拉曼光谱测量装置可以相比于市面上常见的针尖增强拉曼光谱测量装置体积大幅减小，例如：整机外形尺寸为430×380×620mm3，整体重量为10kg的规格，该结构方案下，本方案的测量装置可以大大方便运输；
(2)本方案使用精密位移台精确控制第一分光反射镜和第二分光反射镜的位置，在确定待测样品最优位置时，可以使用探测相机进行实时观测，大大方便样品位置调整的效率，同时，在输入激光进行正式检测时，通过将第一分光反光镜、第二分光分光镜移出光路，能够增加拉曼信号光收集效率；
(3)本方案可以采用高刻槽密度的光栅和长焦距的反射镜，通过合理计算光栅的入射角度，能够进一步在缩小光学系统的同时保证了光谱分辨率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1的简要实施结构示意图；
图2是本发明实施例1中辅助校准模块的简要实施结构示意图；
图3是本发明实施例2的简要实施结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本发明一种小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其包括：
二向色镜17；
激光光源模块30，设置在二向色镜17的光路入射方向上，且用于输出激光；
物镜6，设置在二向色镜17的光路反射方向上；
三维平移台8，其承载面朝向物镜6远离二向色镜17的端面且用于放置待测样品7；
激光反射镜19，设置在二向色镜17的光路透射方向上；
光谱信号获取模块28，设置在激光反射镜19的光路反射方向上，且用于获取拉曼信号光；
激光聚焦镜21，设置在激光反射镜19至光谱信号获取模块28之间的光路上；
长通滤光片20，设置在激光反射镜19至激光聚焦镜21之间的光路上，其还可以设置在二向色镜17至激光反射镜19之间的光路上；
辅助校准模块27，用于获取待测样品7在三维平移台8上的位置，且生成位置反馈信息；
控制及数据处理模块29，与辅助校准模块27、三维平移台8和光谱信号获取模块28连接，且分别用于接收辅助校准模块27生成的位置反馈信息、控制三维平移台8带动待测样品7平移和接收光谱信号获取模块28所获取的拉曼信号光。
在图1基础上，进一步结合图2，为了方便调整待测样品7的位置，以使其在检测时处于最优的检测位置，在本方案中，所述的辅助校准模块27包括：
第一分光反射镜4，设置在二向色镜17至物镜6之间的光路上；
LED光源1，设置在第一分光反射镜4的光路入射方向上，且用于输出白光；
白光聚焦镜2，设置在LED光源1与第一分光反射镜4之间的光路上；
第二分光反射镜5，设置在第一分光反射镜4至物镜6之间的光路上；
白光平面反射镜10，设置在第二分光反射镜5的光路反射方向上；
白光聚焦镜11，设置在白光平面反射镜10的光路反射方向上；
探测相机12，设置在白光聚焦镜11远离白光平面反射镜10一侧的焦点位置，所述的探测相机12还与控制及数据处理模块29电连接。
在本方案中，为了避免第一分光反射镜4和第二分光反射镜5在检测时，对反射的拉曼信号光造成干扰影响和损耗，本方案所述的辅助校准模块27还包括：
精密位移台9，与控制及数据处理模块29电连接，所述的精密位移台9分别与第一分光反射镜4和第二分光反射镜5连接，且用于带动第一分光反射镜4和第二分光反射镜5移入或移出二向色镜17与物镜6之间的光路。
为了能够进一步提高装置的结构配合紧凑型，优选的，本方案所述第一分光反射镜4和第二分光反射镜5由精密位移台9带动沿接近白光聚焦镜2或接近白光平面反射镜10方向平移，以移出二向色镜17与物镜6之间的光路。
在本方案中，所述的光谱信号获取模块28包括沿光路依序设置的狭缝单元22、准直镜23、透射光栅24、聚焦镜25和位于聚焦镜25焦点位置的CCD26，所述的CCD26还与控制及数据处理模块29电连接。
本方案中，所述的激光光源模块30包括沿二向色镜17光路入射方向依序设置的氦氖激光器13、激光准直镜14、带通滤光片15和线偏振片16；其中，激光光源模块30的主要作用在于为整个测试系统提供水平且在p偏振方向的氦氖激光。
作为一种较优的选择实施参数，优选的，所述的长通滤光片20用于透射波长在632nm以上的信号光，波长小于632nm的信号光不通过；所述的狭缝单元22为可调狭缝，其工作时的宽度为100μm。
在本方案中，所述的待测样品7放置于三维平移台8的承载面上，且由三维平移台8带动待测样品7相对物镜6移动。
基于上述的装置方案，本方案所述的待测样品7可以为透明或非透明材质；所述的待测样品7还可以为导电或非导电材质。
基于本实施例的装置方案，本实施例还提供与之对应的一种基于拉曼光谱的物质检测方法，所述的物质检测方法包括如下步骤：
S1、将待测样品7置于三维平移台8的承载面上，然后由三维平移台8初步调整待测样品7的位置；
S2、通过控制及数据处理模块29控制精密位移台9，使第一分光反射镜4和第二分光反射镜5的中心位置与物镜6和二向色镜17的光轴重合；
S3、开启LED光源1，使LED光源1发出的白光经白光聚焦透镜2准直后，形成平行光状态的白光光束3，然后入射至第一分光反射镜4，由第一分光反射镜4将白光光束3反射至第二分光反射镜5，入射至第二分光反射镜5的白光光束3透过第二分光反射镜5且由物镜6会聚至三维平移台8上承载的待测样品7上，继而经待测样品7反射后，形成反射光信号，反射光信号透过物镜6并入射至第二分光反射镜5上，然后由第二分光反射镜5、白光平面反射镜10依序反射后，被白光聚焦镜11接收，然后由白光聚焦镜3将反射光信号引导射入探测相机12，通过探测相机12接收待测样品7反射的反射光信号且进行成像，再由控制及数据处理模块29进行收集，继而由控制及数据处理模块29控制三维平移台8移动，使待测样品7移动至预设最佳检测位置；
S4、待测样品7移动至预设最佳检测位置后，控制及数据处理模块29控制精密位移台9带动第一分光反射镜4和第二分光反射镜5水平移出物镜6与二向色镜17之间的光路，以此使得后续氦氖激光器13输出的氦氖激光能够被二向色镜17反射后，完全进入到物镜6；
S5、激光光源模块30的氦氖激光器13启动并发出氦氖激光，经氦氖激光器13发射的氦氖激光依序穿过激光准直镜14、带通滤光片15和线偏振片16后，入射至二向色镜17且由二向色镜17反射后，入射至物镜6且由物镜6会聚至三维平移台8上承载的待测样品7上，以此激发出的拉曼信号光反射回物镜6，并依序穿过物镜6、二向色镜17后，入射至激光反射镜19，由激光反射镜19将拉曼信号光18反射至长通滤光片20，拉曼信号光依序经过长通滤光片20、激光聚焦镜21、狭缝单元22和准直镜23后，准直后的拉曼信号光入射至透射光栅24的表面，其一级衍射光通过聚焦镜25聚焦于CCD26上，通过CCD26将获取到的拉曼信号光传输至控制及数据处理模块29，由控制及数据处理模块29对拉曼信号光进行采集和处理，实现对待测样品7的检测。
实施例2
如图3所示，本实施例与实施例1大致相同，其不同之处在于，本实施例中，将实施例1中的激光反射镜进行移出，本实施例的具体结构为：
一种小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其包括：
二向色镜17；
激光光源模块30，设置在二向色镜17的光路入射方向上，且用于输出激光；
物镜6，设置在二向色镜17的光路反射方向上；
三维平移台8，其承载面朝向物镜6远离二向色镜17的端面且用于放置待测样品7；
光谱信号获取模块28，设置在二向色镜17的光路透射方向上，且用于获取拉曼信号光；
激光聚焦镜21，设置在二向色镜17至光谱信号获取模块28之间的光路上；
长通滤光片20，设置在二向色镜17至激光聚焦镜21之间的光路上；
辅助校准模块27，用于获取待测样品7在三维平移台8上的位置，且生成位置反馈信息；
控制及数据处理模块29，与辅助校准模块27、三维平移台8和光谱信号获取模块28连接，且分别用于接收辅助校准模块27生成的位置反馈信息、控制三维平移台8带动待测样品7平移和接收光谱信号获取模块28所获取的拉曼信号光。
本实施例中的激光光源模块30、光谱信号获取模块28、辅助校准模块27均与实施例1相同，且图3中所示未提及的标号部件均与实施例1相同，便不再赘述。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其特征在于，包括：
二向色镜(17)；
激光光源模块(30)，设置在二向色镜(17)的光路入射方向上，且用于输出激光；
物镜(6)，设置在二向色镜(17)的光路反射方向上；
三维平移台(8)，其承载面朝向物镜(6)远离二向色镜(17)的端面且用于放置待测样品(7)；
光谱信号获取模块(28)，设置在二向色镜(17)的光路透射方向上，且用于获取拉曼信号光；
激光聚焦镜(21)，设置在二向色镜(17)至光谱信号获取模块(28)之间的光路上；
长通滤光片(20)，设置在二向色镜(17)至激光聚焦镜(21)之间的光路上；
辅助校准模块(27)，用于获取待测样品(7)在三维平移台(8)上的位置，且生成位置反馈信息；
控制及数据处理模块(29)，与辅助校准模块(27)、三维平移台(8)和光谱信号获取模块(28)连接，且分别用于接收辅助校准模块(27)生成的位置反馈信息、控制三维平移台(8)带动待测样品(7)平移和接收光谱信号获取模块(28)所获取的拉曼信号光。
2.如权利要求1所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其特征在于，其还包括：
激光反射镜(19)，设置在二向色镜(17)的光路透射方向上；
所述的光谱信号获取模块(28)为设置在激光反射镜(19)的光路反射方向上，且用于获取拉曼信号光；
所述的激光聚焦镜(21)为设置在激光反射镜(19)至光谱信号获取模块(28)之间的光路上；
所述的长通滤光片(20)为设置在二向色镜(17)至激光反射镜(19)之间的光路上或激光反射镜(19)至激光聚焦镜(21)之间的光路上。
3.如权利要求1或2所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其特征在于，所述的辅助校准模块(27)包括：
第一分光反射镜(4)，设置在二向色镜(17)至物镜(6)之间的光路上；
LED光源(1)，设置在第一分光反射镜(4)的光路入射方向上，且用于输出白光；
白光聚焦镜(2)，设置在LED光源(1)与第一分光反射镜(4)之间的光路上；
第二分光反射镜(5)，设置在第一分光反射镜(4)至物镜(6)之间的光路上；
白光平面反射镜(10)，设置在第二分光反射镜(5)的光路反射方向上；
白光聚焦镜(11)，设置在白光平面反射镜(10)的光路反射方向上；
探测相机(12)，设置在白光聚焦镜(11)远离白光平面反射镜(10)一侧的焦点位置，所述的探测相机(12)还与控制及数据处理模块(29)电连接。
4.如权利要求3所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其特征在于，所述的辅助校准模块(27)还包括：
精密位移台(9)，与控制及数据处理模块(29)电连接，所述的精密位移台(9)分别与第一分光反射镜(4)和第二分光反射镜(5)连接，且用于带动第一分光反射镜(4)和第二分光反射镜(5)移入或移出二向色镜(17)与物镜(6)之间的光路。
5.如权利要求4所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其特征在于，所述第一分光反射镜(4)和第二分光反射镜(5)由精密位移台(9)带动沿接近白光聚焦镜(2)或接近白光平面反射镜(10)方向平移，以移出二向色镜(17)与物镜(6)之间的光路。
6.如权利要求4所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其特征在于，所述的光谱信号获取模块(28)包括沿光路依序设置的狭缝单元(22)、准直镜(23)、透射光栅(24)、聚焦镜(25)和位于聚焦镜(25)焦点位置的CCD(26)，所述的CCD(26)还与控制及数据处理模块(29)电连接。
7.如权利要求6所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其特征在于，所述的激光光源模块(30)包括沿二向色镜(17)光路入射方向依序设置的氦氖激光器(13)、激光准直镜(14)、带通滤光片(15)和线偏振片(16)。
8.如权利要求7所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其特征在于，所述的长通滤光片(20)用于透射波长在632nm以上的信号光，波长小于632nm的信号光不通过；所述的狭缝单元(22)为可调狭缝，其工作时的宽度为100μm。
9.如权利要求1或2所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，其特征在于，所述的待测样品(7)放置于三维平移台(8)的承载面上，且由三维平移台(8)带动待测样品(7)相对物镜(6)移动；
所述的待测样品(7)为透明或非透明材质；
所述的待测样品(7)为导电或非导电材质。
10.一种基于拉曼光谱的物质检测方法，其特征在于，其包括权利要求7所述的小型针尖增强拉曼光谱测量装置，所述的物质检测方法包括如下步骤：
S1、将待测样品(7)置于三维平移台(8)的承载面上，然后由三维平移台(8)初步调整待测样品(7)的位置；
S2、通过控制及数据处理模块(29)控制精密位移台(9)，使第一分光反射镜(4)和第二分光反射镜(5)的中心位置与物镜(6)和二向色镜(17)的光轴重合；
S3、开启LED光源(1)，使LED光源(1)发出的白光经白光聚焦透镜(2)准直后，形成平行光状态的白光光束(3)，然后入射至第一分光反射镜(4)，由第一分光反射镜(4)将白光光束(3)反射至第二分光反射镜(5)，入射至第二分光反射镜(5)的白光光束(3)透过第二分光反射镜(5)且由物镜(6)会聚至三维平移台(8)上承载的待测样品(7)上，继而经待测样品(7)反射后，形成反射光信号，反射光信号透过物镜(6)并入射至第二分光反射镜(5)上，然后由第二分光反射镜(5)、白光平面反射镜(10)依序反射后，被白光聚焦镜(11)接收，然后由白光聚焦镜(3)将反射光信号引导射入探测相机(12)，通过探测相机(12)接收待测样品(7)反射的反射光信号且进行成像，再由控制及数据处理模块(29)进行收集，继而由控制及数据处理模块(29)控制三维平移台(8)移动，使待测样品(7)移动至预设最佳检测位置；
S4、待测样品(7)移动至预设最佳检测位置后，控制及数据处理模块(29)控制精密位移台(9)带动第一分光反射镜(4)和第二分光反射镜(5)水平移出物镜(6)与二向色镜(17)之间的光路；
S5、激光光源模块(30)的氦氖激光器(13)启动并发出氦氖激光，经氦氖激光器(13)发射的氦氖激光依序穿过激光准直镜(14)、带通滤光片(15)和线偏振片(16)后，入射至二向色镜(17)且由二向色镜(17)反射后，入射至物镜(6)且由物镜(6)会聚至三维平移台(8)上承载的待测样品(7)上，以此激发出的拉曼信号光反射回物镜(6)，并依序穿过物镜(6)、二向色镜(17)后，入射至激光反射镜(19)，由激光反射镜(19)将拉曼信号光反射至长通滤光片(20)，拉曼信号光依序经过长通滤光片(20)、激光聚焦镜(21)、狭缝单元(22)、准直镜(23)、透射光栅(24)、聚焦镜(25)后，入射至位于聚焦镜(25)焦点位置的CCD(26)上，通过CCD(26)将获取到的拉曼信号光传输至控制及数据处理模块(29)，由控制及数据处理模块(29)对拉曼信号光进行采集和处理，实现对待测样品(7)的检测。
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