[发明专利]光散射共焦激发收集系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，具体涉及一种光散射共焦激发收集系统。

背景技术

当光与物质发生相互作用的时候，物质会发出光散射信号，例如拉曼散射信号，瑞利散射信号，布里渊散射信号等。

当使用激发光源去激发透明样品，例如气体、溶液等的时候，由于绝大部分光源能量都透过透明样品，没有与透明样品发生相互作用而导致激发光源使用效率低下。

而透明样品发出的光散射信号是向立体空间发射的信号，将散射向立体空间的光散射信号充分收集才能提高收集效率，提高信号强度和信噪比。

布置多个采集探头的方法可以提高光散射信号收集效率，但是无法提高入射激发光源的使用效率，而且会导致仪器体积庞大，成本昂贵。

因此，实际上现有技术中用于提高光散射信号的方式都效率低下、难以推广。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明希望提供一种光散射共焦激发收集系统，其在仅一套收集系统的情况下，既可以充分的利用激发光源的能量，又可以提高光散射信号的收集效率。

当然，本发明的散射光收集系统不仅限于可以使用在利用激光对目标光进行激发情况下的散射光收集，首先激发光不仅限于激光，其次，可以省略激发光。本发明的散射光共焦激发收集系统可以应用在各种需要对光进行收集的环境下。

具体而言，本发明提供一种光散射共焦激发收集系统，其特征在于，包括：2N个光学反射器件，其中N为大于等于1的自然数，来自所述设备焦点的发散光在被第一个光学反射器件反射后，能够依次被其余光学反射器件中的至少部分反射，并至少再一次通过所述设备焦点。

优选地，2N个光学反射器件具有同一个设备焦点。

优选地，2N个光学反射器件包括N个转向光学反射器件以及N个汇聚光学反射器件,每个所述转向光学反射器件用于将来自所述设备焦点的光反射向N个汇聚光学反射器件中的一个，每个汇聚光学反射器件用于将来自上一个转向光学反射器件的光反射向所述设备焦点并穿过所述设备焦点入射至下一个转向光学反射器件。

优选地，所述光学反射器件为焦点位于所述设备焦点的斜反射光学反射器件，其中，每个转向光学反射器件将来自设备焦点的发散光反射成平行光入射至N个汇聚光学反射器件中的一个，每个汇聚光学反射器件用于将来自上一个转向光学反射器件的光汇聚至所述设备焦点并穿过所述设备焦点入射至下一个转向光学反射器件。

优选地，所述光散射共焦激发收集系统还包括终端反射光学器件，所述终端反射光学器件接收最后一个汇聚光学反射器件穿过所述设备焦点的反射光，并将该反射光汇聚至所述设备焦点。

优选地，各个所述光学反射器件围绕所述设备焦点布置构成所述光散射共焦激发收集系统，并且预留出激光入射口。

优选地，所述光散射共焦激发收集系统还包括入射光汇聚器件，经激光入射口入射的激光通过所述入射光汇聚器件汇聚至所述设备焦点。

优选地，还包括源端偏移反射镜，所述源端偏移反射镜的上具有激光入射口，所述终端反射光学器件包括焦点位于所述设备焦点的光学转换器件以及终端偏移反射镜，所述光学转换器件通过透射或反射方式将来自最后一个汇聚光学反射器件的入射激光转换成平行光入射至所述终端偏移反射镜，所述终端偏移反射镜相对于所述光学转换器件具有水平偏移，以使得入射在所述终端偏移反射镜第一位置的激光从所述终端偏移反射镜的第二位置出射。

本发明的共焦激发收集系统的工作过程如下：由设备焦点发出或者经过设备焦点的激发光源和光散射信号，传输到光学反射器件(优选斜反射光学器件)后，由光学反射器件反射向下一个光学反射器件，并由下一个光学反射器件反射向、汇聚或聚焦到设备焦点。由光学反射器件聚焦到设备焦点的激发光源和光散射信号，经过设备焦点后传输向下一个光学反射器件、终端反射光学器件或源端反射光学器件等或者传输出光散射共焦激发收集系统。

射入光散射共焦激发收集系统的激发光源经过设备焦点后照射到第1个光学反射器件，由第1个光学反射器件反射到第2个光学反射器件，由第2个光学反射器件聚焦到设备焦点,然后到达第3个光学反射器件，直到第2N个光学反射器件将激发光源聚焦到设备焦点后出射出光散射共焦激发收集系统。光学反射器件的编号根据激发光源进入光散射共焦激发收集系统所经过的次序依次为1,2,3…2N。在此过程中，激发光源N次由光学反射器件聚焦到设备焦点，若最后一个光学反射器件不能将激发光源聚焦到设备焦点，则此光学反射器件不包含在光散射共焦激发收集系统中。