CN117664945A - 一种便携式联合光谱检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式联合光谱检测系统，包括：激发光模块、探头模块、信号传输模块和信号处理与控制模块；其中，激发光模块用于产生和调整激发光，并将产生的激发光耦合进探头模块；探头模块用于将激发光入射到待测样品上，并从待测样品收集拉曼散射和激光诱导击穿等离子体的光信号，并将收集的信号传递给信号传输模块；信号传输模块用于将探头模块采集的信号传输至信号处理与控制模块；信号处理与控制模块用于根据探头模块采集的信号实现光谱检测。该系统通过模块化设计可便携运输并在实验现场快速安装使用，能够同时进行拉曼光谱和激光诱导击穿光谱的测量。可应用在诸如地质勘探、考古分析等场景，能够为相关的科学研究提供有力的技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及光谱检测技术领域，特别涉及一种便携式联合光谱检测系统。
背景技术
如今，激光诱导击穿光谱(LIBS)是分析化学中广泛接受的技术，由于其快速响应和远距离检测能力，通常被认为是下一代重要的多元素分析方法。
激光诱导等离子体包含样品中的电子激发原子、离子和分子。这些激发态的粒子通过它们独特的光谱特征发射与样品材料成分相关的辐射。等离子体的发光可以在形成后的特定延迟时间进行检测和分析。激光诱导击穿光谱(LIBS)能够从任何物理相中快速获取定性和定量的多元素信息，而无需像原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、X射线荧光光谱法(XRF)和X射线衍射(XRD)等方法中那样进行复杂的样品制备。LIBS技术在过去多年中取得了显著的发展，除了作为元素鉴定工具外，LIBS还通过与其他敏感的分析技术(如拉曼光谱)结合，成为其他应用的补充工具。
拉曼光谱以非侵入性的方式提供样品的分子组成信息，它基于单色光的非弹性散射，通过检测由入射光和分析物分子之间的能量交换引起的频移来获得信息。拉曼光谱通过外部(晶格)和内部(分子)振动带、光谱中的带数目以及带的相对强度来提供关于样品组成的信息。因此，LIBS和拉曼技术的组合可以提供有关样品的更详细信息，包括元素和分子组成。这两种技术共同提供了关于样品的互补信息，并有助于揭示其固有性质的复杂性。
简而言之，LIBS对于检测金属元素比非金属元素具有更好的灵敏度。通过添加拉曼技术的特点，可以克服这个不足，拉曼技术可以从晶体中识别阴离子物种，并从拉曼活性的内部/晶格模式中确定晶体相。
虽然由于两种技术都可以通过单色激光激发并收集光谱信号来实现，应用在诸如地质勘测、考古学等现场检测中在理论上非常简单，但是对于现场的原位和远程分析的需求、对整体系统的轻便性和紧凑性的要求促使需要将这两种技术融合到一台仪器上。而由于在光谱范围、分辨率、功率密度、光收集效率、响应时间等基本要求方面的差异，设计一台单一仪器存在矛盾需求。因此，目前仍缺少能够同时实现拉曼光谱与LIBS同步采集的便携式光谱测量设备。
发明内容
本发明提供了一种便携式联合光谱检测系统，以解决目前仍缺少能够同时实现拉曼光谱与LIBS同步采集的便携式光谱测量设备的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种便携式联合光谱检测系统，包括：激发光模块、探头模块、信号传输模块以及信号处理与控制模块；其中，
所述激发光模块用于产生和调整激发光，并将产生的激发光耦合进所述探头模块；
所述探头模块用于将激发光入射到待测样品上，并从待测样品收集拉曼散射和激光诱导击穿等离子体的光信号，并将收集的信号传递给所述信号传输模块；
所述信号传输模块用于将所述探头模块采集的信号传输至所述信号处理与控制模块；
所述信号处理与控制模块用于根据所述探头模块采集的信号实现光谱检测。
进一步地，所述激发光模块包括：激光器、激光分束器、激光脉冲展宽器、激光脉冲延时器以及Y形传输光纤；其中，
所述激光器用于产生激光；
所述Y形传输光纤的两个输入端分别连接所述激光脉冲展宽器的输出端和所述激光脉冲延时器的输出端，所述Y形传输光纤的输出端连接所述探头模块；
所述激光器产生的激光经所述激光分束器分为能量相等的第一激光和第二激光，第一激光经过所述激光脉冲展宽器后脉冲宽度变为50ns后进入所述Y形传输光纤的一个输入端；第二激光经过所述激光脉冲延时器产生60ns传输延时后进入所述Y形传输光纤的另一个输入端；第一激光与第二激光通过Y形传输光纤汇合成所述激发光，并通过所述Y形传输光纤的输出端进入所述探头模块。
进一步地，所述激光器为Nd:YAG脉冲激光器，出射激光波长532nm，脉冲宽度8ns，单脉冲能量为50mJ；
所述激光脉冲展宽器以普克尔盒控制激光入射，使激光在谐振腔震荡并通过另一端2.5％透射率镜片出射，出射光脉冲宽度展宽为50ns；
所述激光脉冲延时器通过提供18m光程使入射光产生60ns延时。
进一步地，所述探头模块包括：入射准直器、第一二向色镜、第二二向色镜、聚焦镜头、第一出射准直器和第二出射准直器；其中，
所述入射准直器与所述Y形传输光纤的输出端连接；
所述第一出射准直器和所述第二出射准直器均与所述信号传输模块连接；
所述激发光通过所述入射准直器变为准直光束，准直后的激发光由所述第二二向色镜反射，经所述第一二向色镜透射后通过所述聚焦镜头聚焦在样品上；
样品受聚焦的激发光照射产生拉曼散射光与激光诱导击穿等离子体发光信号，样品所产生的信号经所述聚焦镜头收集后成为准直的信号光，准直的信号光到达所述第一二向色镜时，波长小于520nm的信号光被所述第一二向色镜反射后经过所述第一出射准直器进入所述信号传输模块，波长大于520nm的信号光经所述第一二向色镜透射后到达所述第二二向色镜，波长大于540nm的信号光经所述第二二向色镜透射后经过所述第二出射准直器进入所述信号传输模块，波长小于540nm的信号光经所述第二二向色镜反射后被舍弃。
进一步地，所述第一二向色镜为520nm高波通二向色镜；
所述第二二向色镜为540nm高波通二向色镜；
所述聚焦镜头能够根据所述探头模块与被测样品的距离调整焦距。
进一步地，所述信号传输模块是由总计8根光纤复合成的光纤束，其具有四个端口，分别为：第一光纤输入端、第二光纤输入端、第一光纤输出端和第二光纤输出端；其中，
所述第一光纤输入端与所述第一出射准直器连接；
所述第二光纤输入端与所述第二出射准直器连接；
所述第一光纤输出端和第二光纤输出端均与所述信号处理与控制模块连接；
所述第一光纤输入端包含了第一光纤；
所述第二光纤输入端包含了第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤；
所述第一光纤输出端包含了第一光纤和第二光纤；
所述第二光纤输出端包含了第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤。
进一步地，在所述第二光纤输入端中，所述第二光纤位于中心，所述第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤紧密围绕着所述第二光纤呈圆形排列；
在所述第二光纤输出端中，所述第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤沿一条直线紧密排列。
进一步地，所述第一出射准直器将小于520nm的信号光经所述第一光纤输入端耦合进所述第一光纤中；所述第二出射准直器将大于540nm的信号光经所述第二光纤输入端耦合进所述第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤中；所述第一光纤与所述第二光纤将大于540nm的信号光和小于520nm的信号光通过所述第一光纤输出端输出至所述信号处理与控制模块；所述第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤将大于540nm的信号光通过所述第二光纤输出端输出至所述信号处理与控制模块。
进一步地，所述信号处理与控制模块包括：拉曼光谱仪、LIBS光谱仪、时序控制器和计算机；其中，
所述LIBS光谱仪的入射端与所述第一光纤输出端连接，由所述第一光纤输出端出射的信号光进入所述LIBS光谱仪，采集得到LIBS数据；
所述拉曼光谱仪的入射端与所述第二光纤输出端连接，由所述第二光纤输出端出射的信号光进入所述拉曼光谱仪，采集得到拉曼散射光谱数据；
通过所述时序控制器使所述拉曼光谱仪的探测开始时间与信号光的前沿对齐，快门时间为50ns，所述LIBS光谱仪的探测开始时间在所述拉曼光谱仪探测开始时间之后150ns，快门时间为500ns；
通过所述计算机控制测量的开始与结束。
进一步地，所述拉曼光谱仪为固定光栅光谱仪，光谱探测范围为540nm至590nm，探测器采用了带有时间快门的增强型电荷耦合器件ICCD；
所述LIBS光谱仪为可旋转光栅光谱仪，光谱探测范围从200nm至900nm，探测器采用了带有时间快门的ICCD。
本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明提供了一种全新的将拉曼光谱与激光诱导击穿光谱测量系统结合的设计方案，设计了一种便携式联合光谱检测系统，该系统通过模块化设计，并通过对激发光与信号光传输的优化将两种光谱的联合测量系统轻便化，从而实现了易于运输并可在现场快速安装使用的便携功能。利用该便携式联合光谱检测系统，能够同时进行拉曼光谱和激光诱导击穿光谱的测量。两种技术的组合可以提供有关样品的更详细信息，包括元素和分子组成。这两种技术共同提供了关于样品的互补信息，并有助于揭示其固有性质的复杂性。尤其是应用在诸如地质勘探、考古分析等领域，可以为相关的科学研究提供有力的支持。从而为相关的现场进行成分检测的工作提供了高效、便捷、精准的解决方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的便携式联合光谱检测系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的激发光模块的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的探头模块的结构示意图；
图4a是本发明实施例提供的信号传输模块和信号处理与控制模块的结构示意图；
图4b是本发明实施例提供的第一光纤输入端的横截面示意图；
图4c是本发明实施例提供的第二光纤输入端的横截面示意图；
图4d是本发明实施例提供的第一光纤输出端的横截面示意图；
图4e是本发明实施例提供的第二光纤输出端的横截面示意图；
图5是采用本发明的便携式联合光谱检测系统所获得的SiO2-SiC的拉曼光谱；
图6是采用本发明的便携式联合光谱检测系统所获得的SiO2-SiC的激光诱导击穿光谱。
附图标记说明：
1、激发光模块；2、探头模块；3、信号传输模块；
4、信号处理与控制模块；5、激光器；6、激光分束器；
7、激光脉冲展宽器；8、激光脉冲延时器；9、Y形传输光纤；
10、入射准直器；11、第一二向色镜；12、第二二向色镜；13、聚焦镜头；
14、样品；15、第一出射准直器；16、第二出射准直器；
17、第一光纤输入端；18、第二光纤输入端；19、第一光纤输出端；
20、第二光纤输出端；21、LIBS光谱仪；22、拉曼光谱仪；
23、时序控制器；24、计算机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本实施例提供了一种便携式联合光谱检测系统，如图1所示，该系统包括：激发光模块1、探头模块2、信号传输模块3以及信号处理与控制模块4。其中，激发光模块1用于产生和调整激发光，并将产生的激发光耦合进探头模块2；探头模块2用于将激发光入射到待测样品上，并从待测样品收集拉曼散射和激光诱导击穿等离子体的光信号，然后将收集的信号传递给信号传输模块3；信号传输模块3用于将探头模块2采集的信号传输至信号处理与控制模块4；信号处理与控制模块4用于根据探头模块2采集的信号实现光谱检测。
具体地，所述激发光模块1如图2所示，包括：激光器5、激光分束器6、激光脉冲展宽器7、激光脉冲延时器8和Y形传输光纤9；其中，所述激光器5用于出射激光，其为Nd:YAG脉冲激光器，出射激光波长532nm，脉冲宽度8ns，单脉冲能量优选为50mJ；所述激光分束器6将出射激光分为能量比例为1:1的两束激光；所述激光脉冲展宽器7以普克尔盒控制激光入射，使激光在谐振腔震荡并通过另一端2.5％透射率镜片出射，出射光脉冲宽度展宽为50ns；所述激光脉冲延时器8通过提供18m光程使入射光产生60ns延时；所述Y形传输光纤9的两个输入端分别连接所述激光脉冲展宽器7的输出端和所述激光脉冲延时器8的输出端，所述Y形传输光纤9的输出端连接所述探头模块2。
所述激发光模块1的工作过程为：所述激光器5产生的激光经所述激光分束器6分为能量相等的第一激光和第二激光，第一激光经过激光脉冲展宽器7后脉冲宽度变为50ns，进入Y形传输光纤9；第二激光经过激光脉冲延时器8产生60ns传输延时后进入Y形传输光纤9。第一激光与第二激光通过Y形传输光纤9汇合成所述激发光，通过Y形传输光纤的输出端进入探头模块2。
所述探头模块如图3所示，包括：入射准直器10、第一二向色镜11、第二二向色镜12、聚焦镜头13、第一出射准直器15和第二出射准直器16；其中，所述入射准直器10与所述激发光模块1的Y形传输光纤9输出端连接；所述第一二向色镜11为520nm高波通二向色镜；所述第二二向色镜12为540nm高波通二向色镜；所述聚焦镜头13能够根据探头模块与被测样品的距离调整焦距；所述第一出射准直器15和所述第二出射准直器16均与信号传输模块3连接。
所述探头模块2的工作过程为：激发光通过所述入射准直器10变为准直光束，准直后的激发光由第二二向色镜12反射，经第一二向色镜11透射后通过所述聚焦镜头13聚焦在样品14上，样品14受聚焦的激发光照射产生拉曼散射光与激光诱导击穿等离子体发光信号，所产生的信号经所述聚焦镜头13收集后成为准直的信号光，准直的信号光到达第一二向色镜11时，波长小于520nm的信号光被第一二向色镜11反射后经过第一出射准直器15进入信号传输模块3，波长大于520nm的信号光经第一二向色镜11透射后到达第二二向色镜12，波长大于540nm的信号光经第二二向色镜12透射后经过第二出射准直器16进入信号传输模块3，波长小于540nm的信号光经第二二向色镜12反射后被舍弃。
信号传输模块是由总计8根光纤复合成的光纤束，如图4a所示，其具有四个端口，分别为：第一光纤输入端17、第二光纤输入端18、第一光纤输出端19和第二光纤输出端20；所述第一光纤输入端17与所述探头模块的第一出射准直器15连接；所述第二光纤输入端18与所述探头模块的第二出射准直器16连接；所述第一光纤输出端19和第二光纤输出端20与信号处理与控制模块4连接。
进一步地，第一光纤输入端17包含了第一光纤，其横截面如图4b所示；第二光纤输入端18包含了第二光纤至第八光纤，其中，在第二光纤输入端，第二光纤位于中心，第三光纤至第八光纤紧密围绕着第二光纤呈圆形排列，其横截面如图4c所示；第一光纤输出端19包含了第一光纤和第二光纤，其横截面如图4d所示；第二光纤输出端20包含了第三光纤至第八光纤，且在其中第三光纤至第八光纤沿一条直线紧密排列，其横截面如图4e所示。
信号传输模块3的工作过程为：探头模块2的第一出射准直器15将小于520nm的信号光经第一光纤输入端17耦合进第一光纤中；探头模块2的第二出射准直器16将大于540nm的信号光经第二光纤输入端18耦合进第二光纤至第八光纤中；第一光纤与第二光纤将大于540nm的信号光和小于520nm的信号光通过第一光纤输出端19输出至信号处理与控制模块4；第三光纤至第八光纤将大于540nm的信号光通过第二光纤输出端20输出至信号处理与控制模块4。
如图4a所示，信号处理与控制模块4包括：拉曼光谱仪22、LIBS光谱仪21、时序控制器23和计算机24。其中，用来采集拉曼信号的拉曼光谱仪22为固定光栅光谱仪，光谱探测范围为540nm至590nm，探测器采用了带有时间快门的增强型电荷耦合器件(ICCD)，拉曼光谱仪22的入射端与信号传输模块3的第二光纤输出端20连接；用来采集LIBS信号的LIBS光谱仪21为可旋转光栅光谱仪，光谱探测范围从200nm至900nm，探测器采用了带有时间快门的ICCD，LIBS光谱仪21的入射端与信号传输模块3的第一光纤输出端19连接。
信号处理与控制模块4的工作过程为：由信号传输模块3的第一光纤输出端19出射的信号光进入LIBS光谱仪21，采集得到LIBS数据；由信号传输模块3的第二光纤输出端20出射的信号光进入拉曼光谱仪22，采集得到拉曼散射光谱数据；通过时序控制器23使拉曼光谱仪22的探测开始时间与信号光的前沿对齐，快门时间为50ns，LIBS光谱仪21的探测开始时间在拉曼光谱仪探测开始时间之后150ns，快门时间为500ns；通过计算机24控制测量的开始与结束。
采用本发明系统在实验室中对表面氧化的碳化硅陶瓷进行的光谱检测试验的结果如图5和图6所示。图5为采集到的拉曼光谱，光谱采集的积累时间为2秒，SiO2和SiC的拉曼峰清晰可见。图6为与拉曼光谱同步采集到的激光诱导击穿光谱，每个光谱采集时间为0.5秒，从获得的系列光谱中可以看到检测出的Si、C、O的成分，而且O元素的特征谱峰(397、407nm)强度随深度降低，成功验证了本发明的便携式联合光谱检测系统从表面到内部的分析检测能力。
此外，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
最后需要说明的是，以上所述是本发明优选实施方式，应当指出，尽管已描述了本发明优选实施例，但对于本技术领域的技术人员来说，一旦得知了本发明的基本创造性概念，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
Claims (10)
1.一种便携式联合光谱检测系统，其特征在于，所述系统包括：激发光模块、探头模块、信号传输模块以及信号处理与控制模块；其中，
所述激发光模块用于产生和调整激发光，并将产生的激发光耦合进所述探头模块；
所述探头模块用于将激发光入射到待测样品上，并从待测样品收集拉曼散射和激光诱导击穿等离子体的光信号，并将收集的信号传递给所述信号传输模块；
所述信号传输模块用于将所述探头模块采集的信号传输至所述信号处理与控制模块；
所述信号处理与控制模块用于根据所述探头模块采集的信号实现光谱检测。
2.如权利要求1所述的便携式联合光谱检测系统，其特征在于，所述激发光模块包括：激光器、激光分束器、激光脉冲展宽器、激光脉冲延时器以及Y形传输光纤；其中，
所述激光器用于产生激光；
所述Y形传输光纤的两个输入端分别连接所述激光脉冲展宽器的输出端和所述激光脉冲延时器的输出端，所述Y形传输光纤的输出端连接所述探头模块；
所述激光器产生的激光经所述激光分束器分为能量相等的第一激光和第二激光，第一激光经过所述激光脉冲展宽器后脉冲宽度变为50ns后进入所述Y形传输光纤的一个输入端；第二激光经过所述激光脉冲延时器产生60ns传输延时后进入所述Y形传输光纤的另一个输入端；第一激光与第二激光通过Y形传输光纤汇合成所述激发光，并通过所述Y形传输光纤的输出端进入所述探头模块。
3.如权利要求2所述的便携式联合光谱检测系统，其特征在于，所述激光器为Nd:YAG脉冲激光器，出射激光波长532nm，脉冲宽度8ns，单脉冲能量为50mJ；
所述激光脉冲展宽器以普克尔盒控制激光入射，使激光在谐振腔震荡并通过另一端2.5％透射率镜片出射，出射光脉冲宽度展宽为50ns；
所述激光脉冲延时器通过提供18m光程使入射光产生60ns延时。
4.如权利要求2所述的便携式联合光谱检测系统，其特征在于，所述探头模块包括：入射准直器、第一二向色镜、第二二向色镜、聚焦镜头、第一出射准直器和第二出射准直器；其中，
所述入射准直器与所述Y形传输光纤的输出端连接；
所述第一出射准直器和所述第二出射准直器均与所述信号传输模块连接；
所述激发光通过所述入射准直器变为准直光束，准直后的激发光由所述第二二向色镜反射，经所述第一二向色镜透射后通过所述聚焦镜头聚焦在样品上；
样品受聚焦的激发光照射产生拉曼散射光与激光诱导击穿等离子体发光信号，样品所产生的信号经所述聚焦镜头收集后成为准直的信号光，准直的信号光到达所述第一二向色镜时，波长小于520nm的信号光被所述第一二向色镜反射后经过所述第一出射准直器进入所述信号传输模块，波长大于520nm的信号光经所述第一二向色镜透射后到达所述第二二向色镜，波长大于540nm的信号光经所述第二二向色镜透射后经过所述第二出射准直器进入所述信号传输模块，波长小于540nm的信号光经所述第二二向色镜反射后被舍弃。
5.如权利要求4所述的便携式联合光谱检测系统，其特征在于，所述第一二向色镜为520nm高波通二向色镜；
所述第二二向色镜为540nm高波通二向色镜；
所述聚焦镜头能够根据所述探头模块与被测样品的距离调整焦距。
6.如权利要求4所述的便携式联合光谱检测系统，其特征在于，所述信号传输模块是由总计8根光纤复合成的光纤束，其具有四个端口，分别为：第一光纤输入端、第二光纤输入端、第一光纤输出端和第二光纤输出端；其中，
所述第一光纤输入端与所述第一出射准直器连接；
所述第二光纤输入端与所述第二出射准直器连接；
所述第一光纤输出端和第二光纤输出端均与所述信号处理与控制模块连接；
所述第一光纤输入端包含了第一光纤；
所述第二光纤输入端包含了第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤；
所述第一光纤输出端包含了第一光纤和第二光纤；
所述第二光纤输出端包含了第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤。
7.如权利要求6所述的便携式联合光谱检测系统，其特征在于，在所述第二光纤输入端中，所述第二光纤位于中心，所述第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤紧密围绕着所述第二光纤呈圆形排列；
在所述第二光纤输出端中，所述第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤沿一条直线紧密排列。
8.如权利要求7所述的便携式联合光谱检测系统，其特征在于，所述第一出射准直器将小于520nm的信号光经所述第一光纤输入端耦合进所述第一光纤中；所述第二出射准直器将大于540nm的信号光经所述第二光纤输入端耦合进所述第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤中；所述第一光纤与所述第二光纤将大于540nm的信号光和小于520nm的信号光通过所述第一光纤输出端输出至所述信号处理与控制模块；所述第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤以及第八光纤将大于540nm的信号光通过所述第二光纤输出端输出至所述信号处理与控制模块。
9.如权利要求6所述的便携式联合光谱检测系统，其特征在于，所述信号处理与控制模块包括：拉曼光谱仪、LIBS光谱仪、时序控制器和计算机；其中，
所述LIBS光谱仪的入射端与所述第一光纤输出端连接，由所述第一光纤输出端出射的信号光进入所述LIBS光谱仪，采集得到LIBS数据；
所述拉曼光谱仪的入射端与所述第二光纤输出端连接，由所述第二光纤输出端出射的信号光进入所述拉曼光谱仪，采集得到拉曼散射光谱数据；
通过所述时序控制器使所述拉曼光谱仪的探测开始时间与信号光的前沿对齐，快门时间为50ns，所述LIBS光谱仪的探测开始时间在所述拉曼光谱仪探测开始时间之后150ns，快门时间为500ns；
通过所述计算机控制测量的开始与结束。
10.如权利要求9所述的便携式联合光谱检测系统，其特征在于，所述拉曼光谱仪为固定光栅光谱仪，光谱探测范围为540nm至590nm，探测器采用了带有时间快门的增强型电荷耦合器件ICCD；
所述LIBS光谱仪为可旋转光栅光谱仪，光谱探测范围从200nm至900nm，探测器采用了带有时间快门的ICCD。
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