[发明专利]全深度远端扫描的拉曼光谱仪

权利要求书

1.一种全深度远端扫描的拉曼光谱仪，其特征在于，其包括：

照明单元，其用于输出近红外光照射样品上；

空间光调制单元，其位于所述照明单元的输出端，对样品上散射的拉曼光光斑大小进行选择以输出不同深度的拉曼光谱；

光谱收集单元，其位于所述空间光调制单元输出端，用于对不同深度的拉曼光谱进行收集和数据处理，输出不同深度的拉曼光谱电信号；

所述照明单元包括依次设置的激光器和锥透镜，所述空间光调制单元包括依次设置的光调制器、第一透镜以及近红外反射式的衍射光栅；

其中，所述激光器产生的近红外光经所述锥透镜聚焦后照射到样品上；

样品上散射的拉曼光经所述锥透镜聚焦后输出至所述光调制器；

调节所述光调制器的孔径，获得与不同孔径对应的不同焦深处的拉曼光，经所述第一透镜聚焦后入射到所述衍射光栅上对应输出不同深度的拉曼光谱。

2.如权利要求1所述的全深度远端扫描的拉曼光谱仪，其特征在于，所述照明单元还包括依次位于所述激光器和所述锥透镜之间的光束耦合组件、干涉滤光片以及瑞利滤光片；

其中，所述激光器产生的近红外光，依次经所述光束耦合组件的耦合、所述干涉滤光片滤除非激光频率的光、所述瑞利滤光片的反射以及所述锥透镜的聚焦照射到样品上；

样品上散射的拉曼光，依次经所述锥透镜聚焦、所述瑞利滤光片的过滤与透射输出至所述光调制器。

3.如权利要求2所述的全深度远端扫描的拉曼光谱仪，其特征在于，所述照明单元还包括：

衰减片，其位于所述干涉滤光片和所述瑞利滤光片之间，用于调节滤光后的近红外光的光功率。

4.如权利要求3所述的全深度远端扫描的拉曼光谱仪，其特征在于，还包括用于调整光路方向的反射镜单元，其包括依次设置于所述衰减片和所述瑞利滤光片之间的第一反射镜和第二反射镜以及设置于所述瑞利滤光片和所述光调制器之间的第三反射镜。

5.如权利要求1所述的全深度远端扫描的拉曼光谱仪，其特征在于，所述第一透镜包括依次设置的两个，两个所述第一透镜之间还设置有共焦针孔；

不同波长的拉曼光经第一个所述第一透镜聚焦到所述共焦针孔后到达第二个所述第一透镜实现准直。

6.如权利要求1所述的全深度远端扫描的拉曼光谱仪，其特征在于，所述激光器包括波段为785nm、功率大于200m W的光纤激光器或半导体激光器或固体激光器。

7.如权利要求1所述的全深度远端扫描的拉曼光谱仪，其特征在于，所述锥透镜的锥角大于0.5°，所述锥透镜镀有厚度为680-1300nm的增透膜。

8.如权利要求1所述的全深度远端扫描的拉曼光谱仪，其特征在于，所述光调制器包括光阑或光学开关或声光调制器或电光调制器，所述光调制器的孔径调节范围是100μm-12mm。

9.如权利要求1所述的全深度远端扫描的拉曼光谱仪，其特征在于，所述光谱收集单元包括依次设置的第二透镜和CCD；

其中，所述空间光调制单元输出的不同深度的拉曼光谱经所述第二透镜聚焦、所述CCD的光电转换后，输出不同深度的拉曼光谱电信号。