[发明专利]用于拉曼光谱系统的滤波器结构

说明书

技术领域

本发明涉及光谱系统，例如，拉曼(Raman)光谱系统。 

背景技术

在美国专利No.5442438中描述了已知的拉曼光谱系统，该文献通过一样并入本文。图1示出了这种系统的可商业获得的实施方式。 

在图1中，来自激光源10的光13通过反射镜12，14和通过陷波或者边缘滤波器16反射，该滤波器16用作二向色分光镜。其将光沿着光路15导到显微镜18，其中，通过反射镜20偏转光穿过物镜22并聚焦在样品24上。在该样品上发生拉曼散射，从入射激光谱线以不同的波数产生拉曼位移光。拉曼位移光通过物镜22聚集并且通过反射镜20沿着光路15返回到滤波器16。 

尽管滤波器16反射激光波长的光，其发送拉曼位移波数。与此同时，其抑制更多的强激光谱线。在第二个相同的滤波器26处进一步抑制激光谱线。拉曼位移光然后穿过拉曼分析仪28，如美国专利No.5442438中描述的，该拉曼分析仪28可包括衍射光栅，或者接收所关注的特定拉曼谱线的滤波器。产生的光然后到达检测器30。该检测器可例如包括电荷耦合器件(CCD)，跨过该电荷耦合器件拉曼光谱通过衍射光栅被分散。或者一滤波器可以根据所选择的拉曼波数将样品的二维图像传递到CCD。 

陷波或者边缘滤波器16，26可以是全息滤波器，如美国专利No.5442438中描述的一样。或者这些滤波器可以是薄膜多层介质滤波器，例如美国纽约Rochester的Semrock公司提供的商标为RazorEdge的硬质氧化物滤波器。美国专利No.7068430中描述了这些滤波器，该美国专利通过引用并入本文。 

需要将滤波器16与光路成一定角度放置，以便从光源10朝着样品24注射光。但是，为了以接近激光谱线的波数在激光谱线的抑制和拉曼散射光的接收之间提供锐截止，美国专利No.5442438描述了该角度应该是小的入射角，例如10°。第二滤波器26以相同的低入射角类似布置以便提供匹配 的性能。实际上，采用7.5°到13°之间的角度，但是也可以采用其他角度。 

但是，即使以这种低角度入射，偏振效应减小了截止的锐性。入射角越大，问题越大。具体而言，p偏振光的截止与s偏振光的截止不同，其不同量取决于入射角。滤光器的传输特性显示截止边缘中的台阶或者台架，对于随机偏振光大约50％传输。这导致在由器件测量的所产生的光谱中的偏振假象。 

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种光谱系统，其包括： 

光源，其用于照明样品并且导致以从光源的波数移位的波数散射； 

光路，其用于收集散射光并将散射光传递到检测器；以及 

在所述光路中串联布置的一对滤波器，所述滤波器被布置成抑制照明波数的光并接受移位波数的光，所述滤波器对于第一和第二不同偏振状态的光具有不同的特性， 

其特征在于，所述滤波器被布置成使得其对相应的偏振状态的相应效果至少部分相互抵消。 

根据本发明的第二方面，提供一种滤波器结构，其包括： 

在光路中串联布置的一对滤波器，所述一对滤波器被布置成抑制第一波数的光并接受第二波数的光，所述滤波器对于第一和第二偏振状态的光具有不同的特性， 

其特征在于，所述滤波器被布置成使得其对相应的偏振状态的相应效果至少部分相互抵消。 

优选的是，两个滤波器相对于光路围绕相应的轴线倾斜，所述轴线基本上垂直。 

附图说明

以下将借助实例参照附图解释本发明的实施方式，其中： 

图1示出了现有技术的光谱系统的示意图； 

图2示出了在这种系统中的一对滤波器的新颖布置； 

图3和4示出了各个滤波器相对于波数的传输特性； 

图5示出了两个滤波器的组合传输(transmission)特性；以及 

图6和7示出了用于例如图1所示的系统中的另一滤波器的新颖布置。 

具体实施方式

本发明的实施方式在很多方面与图1描述的相同。图2示出了在本发明的第一实施方式中，对图1改进的一个方面。 

第一陷波或者边缘滤波器16与图1的类型相同。其以相同的方式布置，相对于光路15围绕轴线32以合适的低的入射角例如10°倾斜。如上所述，可以采用其他角度，例如7.5°到13°之间，或者甚至45°。如图2所示，轴线32基本上是水平的。