[发明专利]显微激光拉曼光谱仪及其工作方法

说明书

本发明公开了一种显微激光拉曼光谱仪及其工作方法，该显微激光拉曼光谱仪包括可见光光路结构、激光光路结构以及样品信号光路结构；可见光光路结构包括可见光光源、第一半反半透镜、第二半反半透镜、第一反射镜、显微物镜、第一聚焦透镜、光学镜头以及成像相机，所述显微物镜位于第一反射镜的下方；所述激光光路结构包括激光器以及拉曼滤光片；所述样品信号光路结构包括信号检测仪以及聚焦透镜组；所述可见光光路结构、激光光路结构以及样品信号光路结构均共用所述第一半反半透镜。该显微激光拉曼光谱仪采用无光纤耦合，可有效降低信号损失，有利于提高灵敏度。

技术领域

本发明属于拉曼光谱仪技术领域，具体涉及一种显微激光拉曼光谱仪及其工作方法。

背景技术

显微激光拉曼光谱仪是一个集合了激光光谱学、精密机械和微电子系统的综合测量体系。其最终结果是获得散射介质在一定方向上具有一定偏振态的散射光强随频率分布的谱图。

显微激光拉曼光谱仪分析是一种非破坏性的微区分析手段，液体、粉末及各种固体样品均不需特殊处理即可用于拉曼光谱的测定。拉曼光谱可以单独，或与其他技术(如X衍射谱、红外吸收光谱、中子散射等)结合起来应用，方便地确定离子、分子种类和物质结构。其应用主要是对各种固态、液态、气态物质的分子组成、结构及相对含量等进行分析，实现对物质的鉴别与定性。

目前国内基于小型光纤光谱仪的显微激光拉曼光谱仪，通常采用光纤耦合的方式进行光信号的采集，通过光纤把激光光源导入到显微镜物镜中，然后通过显微物镜采集样品的拉曼光谱信号，通过拉曼光谱再用光纤耦合到光纤光谱仪中，这个过程由于都是采用商业化低成本的光纤耦合器(一般采用SMA950)，倒置每次光信号进出光纤都会损失50％以上。而拉曼散射信号只相当于瑞利散射信号的百万分之一，对于显微光路的信号就更加的微弱，导致拉曼光谱仪的灵敏度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显微激光拉曼光谱仪及其工作方法，该显微激光拉曼光谱仪可有效降低信号损失，有利于提高灵敏度。

其技术方案如下：

显微激光拉曼光谱仪，包括光谱仪主体，所述光谱仪主体上设有可见光光路结构、激光光路结构以及样品信号光路结构；

可见光光路结构包括可见光光源、第一半反半透镜、第二半反半透镜、第一反射镜、显微物镜、第一聚焦透镜、光学镜头以及成像相机，所述可见光光源、第二半反半透镜、第一半反半透镜、第一反射镜以及显微物镜之间形成可见光输出路径，所述显微物镜、第一反射镜、第一半反半透镜、第二半反半透镜、第一聚焦透镜、光学镜头以及成像相机之间形成可见光信号输入路径，所述显微物镜位于第一反射镜的下方；

所述激光光路结构包括激光器以及拉曼滤光片，所述激光器、拉曼滤光片、第一半反半透镜、第一反射镜以及显微物镜之间形成激光输出路径；

所述样品信号光路结构包括信号检测仪以及聚焦透镜组，所述显微物镜、第一反射镜、第一半反半透镜、拉曼滤光片、聚焦透镜组以及信号检测仪形成样品信号输入路径；

所述可见光光路结构、激光光路结构以及样品信号光路结构均共用所述第一半反半透镜。