详情

原文传递一种空间周视激光差动共焦拉曼光谱成像探测方法及装置

专利名称：	一种空间周视激光差动共焦拉曼光谱成像探测方法及装置
摘要：	本发明涉及空间周视激光差动共焦拉曼光谱成像探测方法及装置，属于空间光学成像和光谱测量技术领域。在光谱探测中引入调焦望远技术、差动共焦技术、图像获取技术、周视扫描技术，并利用二向色分光系统，对瑞利散射光和拉曼散射光进行无损分离，利用探测器差动共焦响应曲线过零点与焦点位置精确对应的特性，通过寻找响应过零点来精确控制望远系统自动调整焦点，使激发光束自动聚焦到被测对象，装置实现空间自动调焦的光谱探测、图像获取，通过周视扫描技术，实现全周向空间的光谱探测，构成一种可实现样品空间自调焦光谱、图像探测的方法和装置。本发明具有自动调焦、定位准确，大空间范围、全周视场、光谱探测灵敏度高、目标图像获取等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京信息科技大学
发明人：	祝连庆;王帅;姚齐峰;夏嘉斌;董明利;娄小平;李红
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201711462852.2
公开号：	CN108226131A
代理机构：	北京律恒立业知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11416
代理人：	顾珊;庞立岩
分类号：	G01N21/65(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/65
申请人地址：	100085 北京市海淀区清河小营东路12号北京信息科技大学光电学院
主权项：	1.一种空间周视激光差动共焦拉曼光谱成像探测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1、通过激光光束产生系统(1)产生激发光，经过二向色分光系统(9)、望远调焦系统(10)后，照射在被测样品(14)上，并激发出瑞利散射光和载有样品(14)光谱特性的拉曼散射光；步骤2、通过望远调焦机构(12)，使差动共焦探测系统(53)的响应到达过零点，完成激发光束自动聚焦在样品(14)上，同时获得样品(14)的位置信息[α、β、l]；步骤3、使对应被测样品区域的瑞利散射光及拉曼散射光再次经过望远调焦系统(10)，并被望远调焦系统(10)整形成平行光透射至二向色分光系统(9)，经二向色分光系统(9)对瑞利散射光和拉曼散射光进行分离；步骤4、部分瑞利散射光及自然光被二向色分光系统(9)透射，经第一分光系统(15)反射进入差动共焦探测系统(53)，利用差动共焦探测系统(53)中的第一探测器(18)，差动共焦探测系统(53)中的第四探测器(46)，测得反映样品(14)位置信息的强度响应I[α、β、l]，即可进行望远调焦系统(10)焦点位置的判定，从而完成望远调焦系统(10)的自动调焦，将激发光束聚焦在样品(14)上；步骤5、拉曼散射光经二向色分光系统(9)透射，经第一分光系统(15)透射进入拉曼光谱探测系统(22)，利用拉曼光谱探测系统(22)测得载有被测样品(14)特性的拉曼散射信号I(λ)，即可进行光谱测试，其中λ为波长；步骤6、自然光经第一分光系统(15)部分反射，经第二分光系统(16)反射进入成像光学系统(33)，获取目标区域图像信息；步骤7、将I(λ)传送到数据处理模块进行数据处理，从而获得包含被测样品(14)对应区域位置的光谱信息I(λ)，物体位置信息[α、β、l]；步骤8、转动空间周视扫描系统(54)，对空间进行沿α、β方向扫描，望远调焦系统(10)进行沿l方向扫描调焦，重复上述步骤测得对应物镜焦点位置的一组n个包含位置信息[α、β、l]和I(λ)的序列测量信息[I(λ)、α、β、l]；步骤9、利用可分辨区域δn对应的位置信息[α、β、l]，找出对应δn区域的光谱信息In(λ)值，再根据与空间坐标[α、β、l]的关系，重构反映被测物微区δn三维结构和光谱特性的信息In(αn、βn、ln、λn)，即实现了微区δmin的光谱探测和三维几何位置探测，以及对应的图像信息；步骤10、对应最小可分辨区域δmin的三维尺度和光谱特性由下式确定：
所属类别：	发明专利