[发明专利]高通量多通道快速拉曼检测系统

权利要求书

1.一种高通量多通道快速拉曼检测系统，其特征在于，包括：大功率激光器、分光模块、激发光纤组、拉曼探头组、多孔板、发射光纤组、拉曼光谱仪、光接收元件以及准直透镜阵列；

所述激发光纤组包括N根激发光纤，所述拉曼探头组包括N个拉曼探头，所述发射光纤组包括N根发射光纤，所述准直透镜阵列包括N个准直透镜；

所述大功率激光器发出的激光经所述分光模块分成N束能量均匀的激光，N束激光相互独立照射所述多孔板中的N个样品从而形成N个拉曼检测通道，具体的，每个拉曼检测通道中，激光由所述激发光纤传输至拉曼探头，然后照射到所述多孔板的一个样品上，样品发射的拉曼散射光由所述拉曼探头收集，经所述发射光纤传输到达所述准直透镜，然后经所述拉曼光谱仪散射至所述光接收元件上，以进行拉曼检测。

2.根据权利要求1所述的高通量多通道快速拉曼检测系统，其特征在于，所述分光模块包括激光扩束系统、平顶光准直器和微透镜阵列，所述大功率激光器发出的激光先经所述激光扩束系统放大扩束，然后经所述平顶光准直器准直成照度均匀的平顶光，再经微透镜阵列聚焦成微小的光斑进而耦合到所述激发光纤中。

3.根据权利要求1所述的高通量多通道快速拉曼检测系统，其特征在于，所述分光模块为多根紧密排布的光纤丝阵列，所述光纤丝阵列的入射端与所述大功率激光器连接；所述光纤丝阵列的出射端中每m根独立的光纤丝组成一路出射光纤丝单元，并与所述激发光纤连接或是直接作为所述激发光纤；出射光纤丝单元的总数量与激发光纤的总数量相同；

其中，每个出射光纤丝单元中的m根光纤丝的选择方式为：在所述光纤丝阵列的横截面上，由所述光纤丝阵列的中部向外沿直线依次选择m根光纤丝形成一个出射光纤丝单元。

4.根据权利要求2所述的高通量多通道快速拉曼检测系统，其特征在于，其中，每个出射光纤丝单元中的m根光纤丝的选择方式为：在所述光纤丝阵列的横截面上，以所述光纤丝阵列的中心O为圆心画一个半径为R₁的内圆，使该内圆的周线通过的光纤丝的数量不小于N，然后以O为圆心再画一个半径为R₂的外圆，使内圆和外圆之间至少有N根径向直线L_N通过的光纤丝的数量等于m，取同一根径向直线L_N所通过的m根光纤丝形成一个出射光纤丝单元。

5.根据权利要求3或4所述的高通量多通道快速拉曼检测系统，其特征在于，所述N根发射光纤的出射端在横截面上看呈两排交叠排列的方式连接至所述光谱仪的狭缝。

6.根据权利要求5所述的高通量多通道快速拉曼检测系统，其特征在于，所述两排交叠排列的方式具体为：所述N根发射光纤形成两排，其中第一排发射光纤中每根发射光纤之间均匀形成间距为d₁的间隙，第二排发射光纤中的每根发射光纤依次交错设置在第一排发射光纤形成的多个间隙中。

7.根据权利要求6所述的高通量多通道快速拉曼检测系统，其特征在于，其中，d₁小于发射光纤外的包层的外径，且d₁大于发射光纤内的光纤芯体的外径。

8.根据权利要求1所述的高通量多通道快速拉曼检测系统，其特征在于，所述拉曼探头包括壳体以及设置在所述壳体内的入射光纤接口、第一透镜、第一滤光片、二向色镜、第二透镜、反射镜、第二滤光片、第三透镜、出射光纤接口；

所述激发光纤传输的激光由所述入射光纤接口进入，依次经过所述第一透镜、第一滤光片、二向色镜透射、第二透镜后照射到样品上，样品发射的拉曼散射光经过所述第二透镜后被所述二向色镜反射至所述反射镜，然后再被反射后依次通过所述第二滤光片、第三透镜、出射光纤接口到达所述发射光纤。