光譜檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光譜檢測領(lǐng)域，特別涉及一種光譜檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]非線性光譜技術(shù)是通過將兩束或兩束以上的脈沖激光同時照射至樣品，從而獲取樣品分子結(jié)構(gòu)與性能特征的技術(shù)。
[0003]在傳統(tǒng)的非線性光譜實驗中，獲取一組非線性光譜數(shù)據(jù)之后，通常會改變脈沖激光偏振或改變樣品方向獲取另一組非線性光譜數(shù)據(jù)，以達(dá)到通過改變實驗條件，獲取更多的分子結(jié)構(gòu)信息的目的。但由于光譜信號會受到實驗溫濕度波動、樣品揮發(fā)程度、反應(yīng)時間等各種因素的影響，在不同實驗中獲取的非線性光譜對應(yīng)的實驗條件和樣品狀態(tài)并不一定相同，這樣就大大降低了檢測的準(zhǔn)確性，并且進(jìn)行兩次實驗造成光譜檢測的效率也非常低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種光譜檢測系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明實施例提供了一種光譜檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0006]脈沖激光器，用于產(chǎn)生至少兩束波長不同且相交于一點的激光脈沖；
[0007]至少兩個光偏振器，與激光脈沖一一對應(yīng)設(shè)置且每個所述光偏振器設(shè)置在對應(yīng)的所述激光脈沖的光路上；
[0008]樣品臺，用于承載樣品且設(shè)置在至少兩束所述激光脈沖的相交處；
[0009]分束器，設(shè)置在信號光的光路上且將所述信號光分為兩束子信號光，所述信號光為所述至少兩束激光脈沖同時照射在所述樣品上激發(fā)出的非線性光學(xué)信號；
[0010]兩組檢測器件，分別設(shè)置在所述分束器分出的兩束子信號光的光路上，包括用于控制所述子信號光的偏振的光學(xué)元件、用于從所述子信號光中分離出特定波長的光信號的單色儀、以及用于將所述光信號轉(zhuǎn)換成電信號的探測器，所述光學(xué)元件、所述單色儀和所述探測器依次設(shè)置在所述分束器分出的子信號光的光路上；
[0011]處理單元，用于根據(jù)兩個所述探測器輸出的電信號生成兩幅光譜。
[0012]在本發(fā)明實施例的一種實現(xiàn)方式中，所述分束器為二向色分束器、偏振分束器或薄膜分束器。
[0013]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述探測器為光電倍增管或電荷耦合元件圖像傳感器。
[0014]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述光學(xué)元件包括用于將所述子信號光轉(zhuǎn)換為線偏振光的格蘭棱鏡、，所述格蘭棱鏡設(shè)置在所述子信號光的光路上。
[0015]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述光學(xué)元件還包括用于改變所述子信號光的偏振角度的半波片，所述半波片設(shè)置在所述子信號光的光路上。
[0016]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述檢測器件還包括設(shè)置在所述半波片和所述單色儀之間的濾光片。
[0017]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述檢測器件還包括設(shè)置在所述半波片和所述單色儀之間的聚焦透鏡。
[0018]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述脈沖激光器，具體用于:
[0019]產(chǎn)生兩束相交的激光脈沖，兩束激光脈沖中的一束激光脈沖為可見激光脈沖，所述兩束激光脈沖中的另一束激光脈沖為紅外激光脈沖或者可見激光脈沖。
[0020]在本發(fā)明實施例的另一種實現(xiàn)方式中，所述可見激光脈沖的波長范圍在400-1064納米，所述紅外激光脈沖的波長范圍在2300-16000納米。
[0021]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0022]通過至少兩束激光脈沖同時照射到樣品上，激光脈沖同時與分子的電子能級及振動能級進(jìn)行共振激發(fā)，產(chǎn)生信號光；信號光通過分束器處理產(chǎn)生兩路子信號光，每路子信號光分別通過檢測器件進(jìn)行處理獲得電信號，將兩路電信號輸入處理單元，處理單元根據(jù)電信號生成兩幅光譜，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行兩次實驗的問題，節(jié)約了實驗時間，并且由于兩幅光譜是在同一實驗環(huán)境下生成的，不會出現(xiàn)兩次單獨實驗所帶來的樣品改變或?qū)嶒灄l件改變的問題，提高了實驗精度和效率。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種光譜檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實施例提供的另一種光譜檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0027]圖1提供了一種光譜檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖1，該系統(tǒng)包括:
[0028]脈沖激光器101，用于產(chǎn)生至少兩束波長不同且相交于一點的激光脈沖；
[0029]至少兩個光偏振器102，與激光脈沖一一對應(yīng)設(shè)置且每個光偏振器設(shè)置在對應(yīng)的激光脈沖的光路上；
[0030]樣品臺103，用于承載樣品(固體或液體)且設(shè)置在至少兩束激光脈沖的相交處；
[0031]分束器104，設(shè)置在信號光的光路上且將信號光分為兩束子信號光，信號光為至少兩束激光脈沖同時照射在樣品上激發(fā)出的非線性光學(xué)信號，兩束子信號光的波長或者偏振角度不同；
[0032]兩組檢測器件，分別設(shè)置在分束器分出的兩束子信號光的光路上，包括用于控制子信號光的偏振的光學(xué)元件105、用于從子信號光中分離出特定波長的光信號的單色儀106、以及用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的探測器107，光學(xué)元件105、單色儀106和探測器107依次設(shè)置在分束器104分出的子信號光的光路上；
[0033]處理單元(圖未示出)，用于根據(jù)兩個探測器輸出的電信號生成兩幅光譜，處理單元分別與兩個探測器107電連接。
[0034]具體地，脈沖激光器101產(chǎn)生至少兩束波長不同的激光脈沖，當(dāng)不同波長的激光脈沖照射到樣品上時，激光脈沖既可以與分子的電子能級進(jìn)行共振激發(fā)，又可以與分子的振動能級進(jìn)行共振激發(fā)，從而產(chǎn)生信號光；信號光通過分束器處理產(chǎn)生兩路子信號光，每路子信號光分別通過檢測器件對光信號進(jìn)行處理獲得兩路電信號，將兩路電信號輸入處理單元，處理單元根據(jù)電信號生成兩幅光譜，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行兩次實驗的問題，節(jié)約了實驗時間，不會出現(xiàn)兩次單獨實驗所帶來的樣品改變或?qū)嶒灄l件改變的問題，提高了實驗精度和效率。
[0035]圖2提供了另一種光譜檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2提供的系統(tǒng)中脈沖激光器產(chǎn)生兩束激光脈沖(這里僅以兩束激光脈沖作為舉例，其中關(guān)于信號光的處理及相關(guān)器件的具體描述同樣適用于圖1提供的系統(tǒng))，具體參見圖2，該系統(tǒng)包括:
[0036]用于產(chǎn)生兩束相交的激光脈沖的脈沖激光器201、設(shè)置在其中一束激光脈沖的光路上的第一光偏振器202、設(shè)置在另一束激光脈沖的光路上的第二光偏振器203、設(shè)置在兩束激光脈沖相交處的樣品臺204、設(shè)置在信號光的光路上且將信號光分為兩束子信號光的分束器205、以及分別設(shè)置在分束器205分出的兩束子信號光的光路上的兩組檢測器件，樣品臺204內(nèi)設(shè)有樣品(固體或液體)，信號光為至少兩束激光脈沖同時照射在樣品上激發(fā)出的非線性光學(xué)信號，兩束子信號光的波長或者偏振角度不同。
[0037]每組檢測器件包括用于將子信號光轉(zhuǎn)換為線偏振光的格蘭棱鏡206、用于改變子信號光的偏振角度的半波片207、用于從子信號光中分離出特定波長的光信號的單色儀208、用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的探測器209，格蘭棱鏡206、半波片207、單色儀208和探測器209依次設(shè)置在分束器205分出的子信號光的光路上。
[0038]該系統(tǒng)還包括根據(jù)兩個探測器209輸出的電信號生成兩幅光譜的處理單元(圖未示出)，處理單元分別與兩個探測器209電連接。
[0039]當(dāng)然，在上述光譜檢測系統(tǒng)中，格蘭棱鏡206和半波片20