[发明专利]拉曼光谱测量系统

权利要求书

1.一种拉曼光谱测量系统，其特征在于，包括：

线偏振激光光源；

全反射元件，位于所述线偏振激光光源一侧；

多孔金属膜，直接或间接的紧贴于所述全反射元件，所述全反射元件和所述多孔金属膜的交界面作为全反射面；以及

拉曼探头；

其中，所述线偏振激光光源产生磁场振动方向平行于所述全反射面的线偏振激光束，入射所述全反射元件；在所述全反射面发生全反射；所述全反射产生的横磁偏振消逝场激励多孔金属膜的表面等离子体共振，进而导致所述多孔金属膜内/外表面处电磁场的增强；所述多孔金属膜内/外表面处增强的电磁场激发位于所述多孔金属膜内/外表面的被测物分子拉曼信号；该被测物分子拉曼信号被所述拉曼探头所探测。

2.根据权利要求1所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于：所述多孔金属膜的表面等离子体共振，包括局域表面等离子体共振和传播表面等离子体共振。

3.根据权利要求1所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述全反射元件为棱镜。

4.根据权利要求3所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述多孔金属膜贴附于玻璃基片上；

所述玻璃基片紧贴于所述棱镜的底面，所述玻璃基片与所述棱镜底面的贴附面为所述多孔金属膜覆盖的表面，所述全反射面为所述棱镜与所述多孔金属膜的交界面。

5.根据权利要求1所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述全反射元件包括：棱镜和玻璃基片；

所述玻璃基片通过耦合液紧贴于所述棱镜的底面，其与所述棱镜底面的贴附面为与所述多孔金属膜覆盖表面相对的另一面；

所述多孔金属膜贴附于所述玻璃基片上；所述全反射面为所述玻璃基片与所述多孔金属膜的交界面。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述拉曼探头沿所述棱镜全反射光出射方向设置。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述棱镜为半球形棱镜、半圆柱形棱镜、三角形棱镜或梯形棱镜。

8.根据权利要求3至5中任一项所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述棱镜的材质为玻璃、有机物玻璃或透明金属氧化晶体。

9.根据权利要求1所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述全反射元件为固定于一承载件上的光波导；所述多孔金属膜直接或间接的紧贴于所述光波导的导波层上；

利用端面耦合方式、光栅耦合方式或棱镜耦合方式将所述线偏振激光束耦合进入所述光波导的导波层成为横磁偏振导波光，伴随导波光的传播在所述全反射面产生所述横磁偏振消逝场。

10.根据权利要求9所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述拉曼探头对准导波光出射方向设置于光波导一端面。

11.根据权利要求1所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述全反射元件为按预设弧度固定于一承载件上的保偏光纤，该保偏光纤中间弯曲段的芯层经侧面抛光而裸露，裸露的芯层和多孔金属膜的交界面形成所述全反射面，保偏光纤内的导波光的偏振方向垂直于所述全反射面；

利用端面耦合方式将所述线偏振激光束耦合进入所述保偏光纤形成导波光，伴随导波光的传播在所述全反射面产生所述横磁偏振消逝场。

12.根据权利要求11所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述拉曼探头对准导波光出射方向设置于光纤一端面。

13.根据权利要求3至5、9至12中任一项所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，还包括：

金属缓冲薄膜，形成于所述多孔金属膜与所述全反射元件的全反射面之间，用于增强所述多孔金属膜在所述全反射元件上的附着力。

14.根据权利要求3、9至12中任一项所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述全反射元件的全反射面为经过硅烷化处理的表面；

所述多孔金属膜贴附于经过硅烷化处理的所述全反射元件的全反射面上。

15.根据权利要求1至5、9至12中任一项所述的拉曼光谱测量系统，其特征在于，还包括：

样品槽，设置于所述多孔金属膜远离全反射元件的一侧，具有一进样口和一出样口，所述多孔金属膜全部或部分位于该样品槽的内部空间。