[发明专利]一种双通道微型拉曼光谱仪

权利要求书

1.一种双通道微型拉曼光谱仪，其特征在于，包括顺次相连的近红外激光二极管或近紫外激光发射器、激光扩束准直器、反激光但透激光和拉曼光的第一分束器、变焦或不变焦的柱面或球面物镜、反激光透拉曼的第二分束器、中继光学系统、狹縫、二只成谱透镜、线阵或面阵CCD或CMOS探测器、GPS、数据处理和无线收发系统。所述的第一分束器的玻璃基板的中间部分1-10％区域涂反激光的高反射膜,但此膜透拉曼光,而其余90-99％区域涂透激光和拉曼光的增透膜,因此使第一分束器既反激光又透激光；所述的第二分束器反激光透拉曼光；所述的中继光学系统，把从目标上的照明点散射的激光和拉曼光成像到矩形狭缝上作直接耥合不用光纤作间接耥合；所述的成谱系统有二种，一种包括小F数的透镜、光栅和近红外或近紫外面阵CCD,另一种有转角度窄带可调谐滤光片或声光/液畾可调谐滤光片及光电倍增管或雪崩管；所述的无线数据传输系统将GPS、拉曼谱和激光图象传到手机和云计算机作激光图和拉曼谱显示、波峰定位、重迭峯分离、光谱库建立和物质识别等处理，得出正确的结果。

2.根据权利要求1所述的双通道微型拉曼光谱仪，其特征在于，所述的近红外激光为785nm,所述的近紫外激光为266nm。

3.根据权利要求1所述的双通道微型拉曼光谱仪，其特征在于，所述第一分束器中间区域涂全反激光但透拉曼的介质膜,其余区域凃透激光和拉曼的增透膜,因此第一分束器既能反激光也能透激光,使实现激光成象通道去显示被测光斑和系统光轴成为可能。

4.根据权利要求1所述的双通道微型拉曼光谱仪，其特征在于，所述的激光扩束准直镜可用或不用,所述的物镜为柱面透镜,激光照明区域为矩形,但也可以是球面或非球面透镜,视系统设计要求而定,为使系统微型化,物镜尺寸不超过1/4”,F数一般不大于1。

5.根据权利要求1所述的双通道微型拉曼光谱仪，其特征在于，所述的第二分束器反射激光到激光照相机,透过拉曼光到长通滤光片和中继透镜。

6.根据权利要求1所述的双通道微型拉曼光谱仪，其特征在于，所述的中继光学系统的F数至少为物镜的2倍,它把从目标上激发和散射的拉曼光成象到矩形狹縫上,Z方向不大于100μ(本系统为25μ),Y方向不大于3mm。

7.根据权利要求1所述的双通道微型拉曼光谱仪，其特征在于，所述的成谱系统有二种,一种采用F数也为2但尺寸为中继镜2倍的透镜及光栅作色散，然后用另一只相同或类似的透镜把色散的拉曼光成象到面阵CCD或CMOS上,探测器在Z方向的许多个象元出谱,在Y方向的许多个象元对信号作积累增大信噪比,若探测器在Z方扫描则既可出谱又可成像,得到高光谱；另一种采用转动角度的窄带可调谐滤光片或声光/液晶可调谐滤光片作色散，经逐个波长调谐扫描可用透镜在单个或多个光电二极管PD、光电倍增管PMT、ICCD或雪崩管APD上出谱,若探测器是面阵也可得到高光谱。

8.根据权利要求1所述的双通道微型拉曼光谱仪，其特征在于，所述的无线收发系统把激光象和拉曼谱发到手机作显示和简单判读,把全部数据发到云计算机,使用Matlab,Labview,小波等作重迭峯分离,快速尋峯等复杂处理並与大数据库作比对得出正确结论后传回手机。

9.根据权利要求1所述的双通道微型拉曼光谱仪，其特征在于，所述的近紫外拉曼光谱仪的设计与近红外基本一致,只是激光波長不同(200-270nm),光学元件和探测器要工作在近紫外波段,透镜的F数不变,但尺寸要大一倍。