[发明专利]用于测量拉曼散射的光学探头及其测量方法

权利要求书

1.一种用于测量大面积样品拉曼散射的光学探头，其特征在于，包括：

一个包含两个端口的反射腔，反射腔的第一端口用于接受激发光并传输到第二端口，第二端口置于样品表面使所述反射腔覆盖大面积样品表面；

还包含一或多个光学元件，光学元件用于从一光源接收激发光并将该激发光聚焦在反射腔的第一端口从而将激发光输入反射腔，其中该激发光投射到反射腔的第二端口并被覆盖的样品散射以产生拉曼散射光；

其中该反射腔反射背向散射的激发光和拉曼散射光，使除了通过第一个端口输出反射腔并被该一或多个光学元件接收以进行测量的背向散射激发光和拉曼散射光以外的背向散射激发光和拉曼散射光在第二端口被样品再次散射；

其中第一端口的尺寸刚好大于所述激发光在第一端口处的光腰尺寸；

所述大面积是指1平方毫米以上的面积；

所述反射腔的第二端口的面积大于第一端口的面积。

2.根据权利要求1所述的用于测量大面积样品拉曼散射的光学探头，其特征在于：所述反射腔由对激发光和拉曼散射光具有高反射率的材料构成。

3.根据权利要求1所述的用于测量大面积样品拉曼散射的光学探头，其特征在于：所述反射腔的内表面有对激发光和拉曼散射光具有高反射率的镀膜。

4.根据权利要求3所述的用于测量大面积样品拉曼散射的光学探头，其特征在于：所述镀膜为金属膜或者介质膜。

5.根据权利要求1所述的用于测量大面积样品拉曼散射的光学探头，其特征在于：所述反射腔包含至少一个另外的端口；所述端口用于输出拉曼散射光，或者输入一个不同波长的激发光以从样品激发拉曼散射光。

6.根据权利要求1所述的用于测量大面积样品拉曼散射的光学探头，其特征在于：所述反射腔的第二端口的面积至少是第一端口的2倍。

7.一种测量大面积样品拉曼散射的方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一光学探头，该光学探头包含一个有两个端口的反射腔；

将该反射腔的第二端口置于样品表面使该反射腔覆盖大面积样品表面；

提供一或多个光学元件用于从一光源接收激发光并将该激发光聚焦在反射腔的第一端口从而将激发光输入反射腔，其中该激发光投射到反射腔的第二端口并被覆盖的样品散射以产生拉曼散射光；

其中该反射腔反射背向散射的激发光和拉曼散射光，使除了通过第一端口输出反射腔并被该一或多个光学元件接收的背向散射激发光和拉曼散射光以外的背向散射激发光和拉曼散射光在第二端口被样品再次散射，其中第一端口的尺寸刚好大于被聚焦的激发光的光腰；及

测量从反射腔的第一端口输出的拉曼散射光从而得到样品的拉曼光谱。

8.根据权利要求7所述的测量大面积样品拉曼散射的方法，其特征在于：所述反射腔由对激发光和拉曼散射光具有高反射率的材料构成。

9.根据权利要求7所述的测量大面积样品拉曼散射的方法，其特征在于：所述反射腔的内表面有对激发光和拉曼散射光具有高反射率的镀膜。

10.根据权利要求9所述的测量大面积样品拉曼散射的方法，其特征在于：所述镀膜为金属膜或者介质膜。

11.根据权利要求7所述的测量大面积样品拉曼散射的方法，其特征在于：所述反射腔的第二端口的面积至少是第一端口的2倍。