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原文传递基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置

专利名称：	基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置
摘要：	本发明涉及光谱检测技术领域，提供一种基于时间域和频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置，包括：散射光激发与收集单元、频域降噪单元、时序控制单元和信号检测单元；散射光激发与收集单元包括激光器、第一反射镜、第二反射镜、第一直角棱镜、第一消色差透镜、样品池、第二直角棱镜和光束转储器；频域降噪单元包括：第二消色差透镜、偏振片和陷波滤波片；第一消色差透镜收集后的平行散射光束穿过所述第二消色差透镜进行聚焦；第二消色差透镜聚焦后的散射光束依次穿过所述偏振片和所述陷波滤波片。本发明分别从时间域和频率域压制杂散光，得到同时具有斯托克斯光谱线和反斯托克斯光谱线的高信噪比太赫兹拉曼光谱。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	大连理工大学
发明人：	丁洪斌;赵亚锐;吴鼎;冯春雷;石劼霖
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910274711.0
公开号：	CN110208240A
代理机构：	大连星海专利事务所有限公司
代理人：	裴毓英
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
主权项：	1.一种基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置，其特征在于，包括：散射光激发与收集单元(1)、频域降噪单元(2)、时序控制单元(3)和信号检测单元(4)，其中：所述散射光激发与收集单元(1)包括激光器(11)、第一反射镜(12)、第二反射镜(13)、第一直角棱镜(14)、第一消色差透镜(15)、样品池(16)、第二直角棱镜(17)和光束转储器(18)；所述激光器(11)出射的激光经所述第一反射镜(12)和所述第二反射镜(13)的反射准直后入射到所述第一直角棱镜(14)进行垂直转向；所述第一直角棱镜(14)转向后的激光经所述第一消色差透镜(15)聚焦入射到样品池(16)中央，所述样品池(16)反射后的剩余激光经过第一消色差透镜(15)和第二直角棱镜(17)传输入射到光束转储器(18)中；所述样品池(16)中的样品与激光相互作用激发产生散射光经第一消色差透镜(15)收集，变为向前传输的平行光束；所述频域降噪单元(2)包括：第二消色差透镜(21)、偏振片(22)和陷波滤波片(23)；所述第一消色差透镜(15)收集后的平行散射光束穿过所述第二消色差透镜(21)进行聚焦；所述第二消色差透镜(21)聚焦后的散射光束依次穿过所述偏振片(22)和所述陷波滤波片(23)；所述时序控制单元(3)与激光器(11)连接，所述信号检测单元(4)收集并处理第二消色差透镜(21)的焦点后1-2mm处的散射光。 2.根据权利要求1所述的基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置，其特征在于，所述时序控制单元(3)包括：第一同轴信号线(31)、延时发生器(32)和第二同轴信号线(33)，其中：所述第一同轴信号线(31)一端与所述激光器(11)的触发端相连接，所述第一同轴信号线(31)另一端与所述延时发生器(32)相连接；所述第二同轴信号线(33)的一端与所述延时发生器(32)相连接。 3.根据权利要求2所述的基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置，其特征在于，所述信号检测单元(4)包括：传输光纤(41)、单色仪(42)，电子快门(43)、探测器(44)、信号传输线(45)和计算机(46)，其中：所述传输光纤(41)的一端位于所述第二消色差透镜(21)的焦点后1-2mm处收集散射光，所述传输光纤(41)的另一端与所述单色仪(42)的入口相连接；所述传输光纤(41)收集的散射光经所述单色仪(42)分光后，通过所述电子快门(43)后照射到所述探测器(44)上；所述电子快门(43)与第二同轴信号线(33)相连接；所述探测器(44)将散射光信号转化成电信号经信号传输线(45)传输到所述计算机(46)上显示及处理。 4.根据权利要求3所述的基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置，其特征在于，所述单色仪(42)的分光范围和所述探测器(44)的检测范围相吻合，所述第一消色差透镜(15)收集的散射光光谱范围处于单色仪(42)和探测器(44)有效工作范围内。 5.根据权利要求1所述的基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置，其特征在于，所述陷波滤波片(23)的有效工作频谱与所述激光器(11)输出激光频谱相匹配。 6.根据权利要求1或5所述的基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置，其特征在于，所述陷波滤波片(23)中心波长为532nm，带宽为5cm-1。 7.根据权利要求1所述的基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置，其特征在于，所述激光器(11)输出波长为532nm，脉宽为8ns，线宽为1cm-1，重复频率为30Hz。 8.根据权利要求2所述的基于时间域频率域压制杂散光的太赫兹拉曼光谱检测装置，其特征在于，所述延时发生器(32)分辨率为5ps。
所属类别：	发明专利