[发明专利]一种手持式拉曼光谱仪的光机模块

权利要求书

1.一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，包括激光器、拉曼探头及单色仪，所述激光器用于发射激励激光，所述拉曼探头用于收集激光所激发的拉曼信号，单色仪用于将拉曼信号转换成拉曼光谱，其特征在于，所述拉曼探头包括可拆分的第一部分、第二部分、第三部分及第四部分，所述第一部分包括第一镜片(1)、窄带滤波片，第二部分包括二向色镜及高通滤波片，第三部分包括第二镜片(2)，第四部分包括第三镜片(3)及光纤，所述激光器发出的激光通过第一光纤传输到第一镜片进行准直成一个半径范围为2.5mm的光斑，然后光斑通过窄带滤波片到达呈45度倾斜放置的二向色片，二向色镜将激光反射至第二镜片(2)，激光聚焦于被测样品表面，由于激光的激发所产生的散射光及反射的部分激光经过第二镜片(2)到达二向色镜，二向色片将激发的拉曼光透过，再经高通滤波器透过纯度高的拉曼光，最后经第三镜片(3)聚焦于第二光纤之中，所得的拉曼光通过狭缝到达第四镜片(4)，经过准直后在光栅处发生衍射，衍射光再经过第五镜片(5)反射到达探测器，将得到的拉曼光谱信号转换成电信号。

2.根据权利要求1所述的一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，其特征在于，根据测试物品的不同，拉曼探头的第三部分可更换，使得测试固体、液体不同状态的物质时，采用不同的部件聚焦，使得聚焦更加准确；针对不同状态的物质的进行不同的聚焦，可使收集的拉曼光更多，能量更强。

3.根据权利要求1所述的一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，其特征在于，拉曼探头第三部分的出射表面有一块高度透光的玻璃平面镜片：一方面保护了探头内部光路；另一方面便于清洗，保证测量的拉曼光的强度。

4.根据权利要求1所述的一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，其特征在于，所述二向色片的下方设置有一个透射孔，孔表面安装一个带通滤光片，用于将探头中透过二向色片的残余的激光透射出去，同时阻止外面的杂散光进入到探头，提高收集到的散射光中拉曼光的精度。

5.根据权利要求1所述的一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，其特征在于，所述第一镜片(1)准直成一个光斑，通过将光纤端面放于镜片焦点上来实现；

所述第四镜片(4)准直是通过将狭缝放于镜片的焦平面上来实现。

6.根据权利要求1-5之一所述的一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，其特征在于，所述拉曼探头外形设计为“T”字型，探头与单色仪中的各光学元件采用黑硅胶固定，黑硅胶是黑色的，对光全吸收，避免了因反射了部分光而对光路有所影响；黑硅胶具有韧性，温度对其的影响不大，减小了由于温度变化引起形变，从而提高光路的精度，以各元件加工时在前表面特意留的平面作为定位面，当遇反射镜时，通过前表面定位更加准确，同时后表面也更加容易固定，所以在后表面使用黑硅胶固定，拉曼探头的尺寸为厚10mm，长50mm,宽35mm。

7.根据权利要求1-5之一所述的一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，其特征在于，所述拉曼探头放置第一镜片、第二镜片、第三镜片的位置设为圆柱形，镜片沿内壁向里安装。

8.根据权利要求1-5之一所述的一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，其特征在于，所述拉曼探头的第一部分、第二部分、第三部分及第四部分，组成时每两部分使用四个孔来定位和连接。

9.根据权利要求1-5之一所述的一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，其特征在于，所述单色仪使用“M”型光路，体积仅为107mm x70 mm x23mm。

10.根据权利要求1-5之一所述的一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，其特征在于，所述单色仪的表面与电路板之间有一块薄盖板，用于保护光路，不让杂光进入系统。