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原文传递一种光谱检测装置和光谱检测方法

专利名称：	一种光谱检测装置和光谱检测方法
摘要：	本申请适用于光谱检测技术领域，提供了一种光谱检测装置和光谱检测方法，其中，光谱检测装置包括：激光光源、分束器模块、太赫兹模块、拉曼模块、样品仓以及工控机；通过将激光光源发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；使得在利用拉曼模块将拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到待测样品的样品拉曼信号的同时，利用太赫兹模块接收泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束，由太赫兹光束对所述样品仓中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹信号；接着，对所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息，解决了无法实现对同一样品的同一位置进行太赫兹光谱和拉曼光谱的获取的问题。
专利类型：	发明专利
申请人：	深圳市太赫兹科技创新研究院
发明人：	杨少壮;李辰
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T05:00:00+0805
申请号：	CN201911416605.8
公开号：	CN111103256A
代理机构：	深圳中一联合知识产权代理有限公司
代理人：	李木燕
分类号：	G01N21/3581;G01N21/65;G01N21/01;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/3581;G01N21/65;G01N21/01
申请人地址：	518102 广东省深圳市宝安区西乡宝田一路臣田工业区37栋二楼东侧
主权项：	1.一种光谱检测装置，其特征在于，包括：激光光源、分束器模块、太赫兹模块、拉曼模块、样品仓以及工控机；所述激光光源发射的激光经所述分束器模块分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；所述太赫兹模块用于接收所述泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束；所述太赫兹光束对所述样品仓中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹信号；所述拉曼模块用于接收所述拉曼激光脉冲，并将所述拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到所述待测样品的样品拉曼信号；所述工控机与所述太赫兹模块和所述拉曼模块连接，用于接收所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号，并对所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息。 2.如权利要求1所述的光谱检测装置，其特征在于，所述分束器模块包括第一分束器和第二分束器；所述第一分束器用于将激光光源发射的激光分成太赫兹激光脉冲和拉曼激光脉冲；所述第二分束器用于将所述太赫兹激光脉冲分成泵浦光与探测光；或者，所述第一分束器用于将激光光源发射的激光分成探测光与待分束的激光；所述第二分束器用于将所述待分束的激光分成泵浦光和拉曼激光脉冲；或者，所述第一分束器用于将激光光源发射的激光分成泵浦光与待分束的激光；所述第二分束器用于将所述待分束的激光分成探测光和拉曼激光脉冲。 3.如权利要求1或2所述的光谱检测装置，其特征在于，所述太赫兹模块包括：太赫兹辐射天线和太赫兹探测天线；所述探测光射入所述太赫兹探测天线；所述泵浦光射入所述太赫兹辐射天线，并产生所述太赫兹光束；所述太赫兹光束射入所述样品仓，并对所述样品仓中的待测样品进行照射，得到样品光；所述样品光射入所述太赫兹探测天线；所述太赫兹探测天线接收所述探测光和所述样品光，并生成所述待测样品的样品太赫兹信号。 4.如权利要求3所述的光谱检测装置，其特征在于，所述样品光为所述太赫兹光束经所述待测样品反射得到的反射样品光。 5.如权利要求3所述的光谱检测装置，其特征在于，所述样品光为所述太赫兹光束对所述待测样品进行透射得到的透射样品光。 6.如权利要求3所述的光谱检测装置，其特征在于，所述太赫兹模块还包括：与偏置电压模块、太赫兹探测天线和工控机分别连接的锁相放大器；所述偏置电压模块与所述太赫兹辐射天线连接，用于根据所述锁相放大器输出的调制频率为所述太赫兹辐射天线提供电场驱动；所述锁相放大器用于采集并放大所述样品太赫兹信号，并将放大后的样品太赫兹信号发送给所述工控机。 7.如权利要求1所述的光谱检测装置，其特征在于，所述太赫兹模块还包括：第一光学衰减器；所述第一光学衰减器与所述工控机连接，用于调节所述泵浦光和探测光的功率。 8.如权利要求1所述的光谱检测装置，其特征在于，所述拉曼模块包括：滤光模块、光学显微物镜、光栅以及探测器；所述拉曼激光脉冲经所述滤光模块进行线宽清洁后经所述光学显微物镜聚焦至所述样品仓，并对所述样品仓中的待测样品进行照射，得到样品拉曼光；所述光学显微物镜采集所述样品拉曼光，并使所述样品拉曼光经所述滤光模块滤除所述样品拉曼光中夹杂的拉曼激光脉冲后射入所述光栅，得到分光后的样品拉曼光；所述探测器采集所述分光后的样品拉曼光得到所述样品拉曼信号。 9.如权利要求8所述的光谱检测装置，其特征在于，所述滤光模块包括：第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片；所述第一滤光片用于对所述拉曼激光脉冲进行线宽清洁，并将进行线宽清洁后的拉曼激光脉冲竖直射入所述光学显微物镜；所述第二滤光片用于滤除所述光学显微物镜采集得到的样品拉曼光中夹杂的拉曼激光脉冲，并将滤除拉曼激光脉冲后的样品拉曼光射入所述第三滤光片；所述第三滤光片用于二次滤除所述样品拉曼光中夹杂的拉曼激光脉冲，并将二次滤除拉曼激光脉冲后的样品拉曼光射入所述光栅。 10.如权利要求8所述的光谱检测装置，其特征在于，所述滤光模块包括：第一滤光片和第三滤光片；所述第一滤光片用于对所述拉曼激光脉冲进行线宽清洁，并将进行线宽清洁后的拉曼激光脉冲倾斜射入所述光学显微物镜；所述第三滤光片用于滤除所述光学显微物镜采集得到的样品拉曼光中夹杂的拉曼激光脉冲，并将滤除拉曼激光脉冲后的样品拉曼光射入所述光栅。 11.如权利要求8所述的光谱检测装置，其特征在于，所述拉曼模块还包括：第二光学衰减器；所述第二光学衰减器与所述工控机连接，用于调节所述拉曼激光脉冲的功率。 12.一种光谱检测方法，应用于权利要求1-11任一项光谱检测装置，其特征在于，所述光谱检测方法包括：将激光光源发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；利用太赫兹模块接收所述泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束；所述太赫兹光束对样品仓中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹信号；利用拉曼模块接收所述拉曼激光脉冲，并将所述拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到所述待测样品的样品拉曼信号；接收所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号，并对所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息。
所属类别：	发明专利