7還可以只設(shè)置其中一個。
[0040]在本發(fā)明實施例中，其中一束激光脈沖為可見激光脈沖，另一束激光脈沖為紅外激光脈沖或者可見激光脈沖。相應(yīng)地，第一光偏振器202為可見光偏振器，第二光偏振器203為紅外光偏振器或者可見光偏振器?？梢娂す饷}沖與樣品分子的電子能級進行共振激發(fā)，紅外激光脈沖與分子的振動能級進行共振激發(fā)，同時同點照射至樣品從而產(chǎn)生信號光。
[0041]具體地，根據(jù)兩束激光脈沖的類型、波長、偏振方式，以及最后得到的光信號的波長及偏振方式，處理單元可以獲得不同形式的光譜。因此，兩組檢測器件中的格蘭棱鏡206、半波片207及單色儀208中的一個或多個，可以通過設(shè)置不同的參數(shù)或者采用不同的安裝形式(如角度)，來控制最后輸入兩個探測器209的兩光信號的波長及偏振方式不同，以使處理單元可以處理得到兩幅不同的光譜。
[0042]更具體地，處理單元用于根據(jù)電信號生成和頻振動光譜、差頻振動光譜或四波混頻振動光譜，且每種光譜均包括SPP、PPP、SPS、PSS等偏振組合方式，其中第一個字母表示信號光偏振、第二個字母表示其中一束激光脈沖偏振、第三個字母表示另一束激光脈沖偏振。
[0043]第一種情況，其中一束激光脈沖為可見激光脈沖，另一束激光脈沖為紅外激光脈沖:
[0044]當(dāng)信號光的波長滿足下述公式，則光譜為和頻振動光譜:
[0045]I/Asf= I/λ Vis+1AIK，其中Asf為信號光波長，λ Vis為可見激光脈沖波長，λ IR為紅外激光脈沖波長；
[0046]當(dāng)信號光的波長滿足下述公式，則光譜為差頻振動光譜:
[0047]I/Adf= I/λ Vis_lAIK，其中Adf為信號光波長，λ Vis為可見激光脈沖波長，λ IR為紅外激光脈沖波長；
[0048]當(dāng)信號光的波長滿足下述公式，則光譜為四波混頻振動光譜:
[0049]I/Xfwm= I/入Vis+2/AIK，其中Afwm為信號光波長，λ Vis為可見激光脈沖波長，λ ΙΚ為紅外激光脈沖波長。
[0050]第二種情況，其中一束激光脈沖為可見激光脈沖，另一束激光脈沖為可見激光脈沖:
[0051]當(dāng)信號光的波長滿足下述公式，則光譜為和頻振動光譜:
[0052]1/ASF= l/λ Visl+l/XVis2，其中Asf為信號光波長，λ VislS可見激光脈沖波長，λ &2為紅外激光脈沖波長。
[0053]在本發(fā)明實施例中，同時獲取的兩幅光譜既可以是兩種不同類型的光譜，如和頻振動光譜與差頻振動光譜；也可以是同一種類型的光譜中，兩種偏振不同的光譜，如和頻振動光譜的SPP、PPP光譜。
[0054]相應(yīng)地，分束器205可以為二向色分束器，以分離不同波長的信號光。分束器205可以為偏振分束器或薄膜分束器，以分離不同偏振角度的信號光。
[0055]進一步地，在實驗過程中，還可以通過調(diào)整第一光偏振器202或第二光偏振器203的偏振角度來改變獲得的光譜。
[0056]例如，在紅外激光脈沖為P偏振時，控制第一光偏振器202的偏振角度為45度和-45度，從而獲得SSP、SPP的和頻振動光譜。
[0057]進一步地，檢測器件還可以包括設(shè)置在半波片207和單色儀208之間的濾光片210，用于對子信號光中的成分進行濾除。
[0058]進一步地，檢測器件還可以包括設(shè)置在半波片207和單色儀208之間的聚焦透鏡211，用于縮小子信號光的光斑，以使子信號光輸入到單色儀208中。當(dāng)然，在有濾光片210時，聚焦透鏡211設(shè)在濾光片210與單色儀208之間。
[0059]容易知道，在圖1所示的系統(tǒng)中，也可以設(shè)置濾光片和聚焦透鏡，設(shè)置方式與圖2相同，不再過多贅述。
[0060]具體地，可見激光脈沖的波長范圍在400-1064納米，紅外激光脈沖的波長范圍在2300-16000 納米。
[0061]在本發(fā)明實施例中，探測器209可以為光電倍增管或電荷耦合器件電荷耦合元件圖像傳感器。
[0062]在本發(fā)明實施例中，處理器根據(jù)擬合出的光譜計算非線性極化率、菲涅爾因子等參數(shù)，從而確定樣品的性質(zhì)，這里不做贅述。
[0063]進一步地，本發(fā)明實施例中還可以通過設(shè)置反射鏡來改變光路的方向，從而達到節(jié)約空間的目的。
[0064]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種光譜檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 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； 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； 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； 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； 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； 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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分束器為二向色分束器、偏振分束器或薄膜分束器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述探測器為光電倍增管或電荷耦合元件圖像傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖激光器，具體用于: 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。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，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。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光譜檢測系統(tǒng)，屬于光譜檢測領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括：脈沖激光器，用于產(chǎn)生至少兩束相交于一點的激光脈沖；至少兩個光偏振器，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；樣品臺，設(shè)置在至少兩束激光脈沖的相交處；分束器，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、用于從子信號光中分離出特定波長的光信號的單色儀、以及用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的探測器；處理單元，用于根據(jù)兩個探測器輸出的電信號生成兩幅光譜。
【IPC分類】G01N21-27
【公開號】CN104880418
【申請?zhí)枴緾N201510288565
【發(fā)明人】魏鋒, 李雯慧, 鄭萬泉, 周幼華, 魯望婷
【申請人】江漢大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月29日