[发明专利]基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统，其特征在于，包括：双光频梳脉冲光源、分束镜组、凸透镜组、第一光电探测元件、滤波片以及光谱采集模块；

所述双光频梳脉冲光源包括：第一脉冲发射模块、第二脉冲发射模块以及频率调节模块，其中，所述第一脉冲发射模块与第二脉冲发射模块均用于按照各自的光频梳重复频率参数发射脉冲激光，所述频率调节模块被配置为：根据预设的重复频率差阈值，调节所述第一脉冲发射模块或所述第二脉冲发射模块的光频梳重复频率参数，使得所述第一脉冲发射模块与所述第二脉冲发射模块的光频梳重复频率差值不超过所述重复频率差阈值；

所述分束镜组用于调整所述双光频梳脉冲光源输出的激光光路，使得所述双光频梳脉冲光源输出的两路脉冲激光交汇，然后分别与所述光谱采集模块、所述第一光电探测元件光路连接；

所述凸透镜组与所述滤波片依次设置在脉冲激光交汇点至所述光谱采集模块之间的光路上，其中，所述凸透镜组包括：两个间隔设置的凸透镜镜片，所述两个凸透镜镜片之间用于放置样品；

所述第一光电探测元件的第一数据通信端口与所述光谱采集模块的第一数据通信端口通信连接，其中，所述第一光电探测元件被配置为：当接收到的脉冲激光强度达到预设强度阈值时，则向所述光谱采集模块发出信号采集触发指令，所述光谱采集模块被配置为：当接收到所述信号采集触发指令后，经过预设的等待时间后，采集所述脉冲激光的光谱信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述第一脉冲发射模块为飞秒脉冲发射模块，所述第二脉冲发射模块为皮秒脉冲发射模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述等待时间具体不低于1μs。

4.根据权利要求1所述的一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述光谱采集模块具体包括：第二光电探测元件或光谱仪。

5.根据权利要求4所述的一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统，其特征在于，当所述光谱采集模块为第二光电探测元件时，所述滤波片具体为窄带滤波片。

6.一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统的控制方法，应用于如权利要求1至5任意一项所述的一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统，其特征在于，所述控制方法包括：

双光频梳脉冲光源中的频率调节模块根据预设的重复频率差阈值，调节第一脉冲发射模块或第二脉冲发射模块的光频梳重复频率参数，使得所述第一脉冲发射模块与所述第二脉冲发射模块的光频梳重复频率差值不超过所述重复频率差阈值；

所述双光频梳脉冲光源中的第一脉冲发射模块与第二脉冲发射模块按照各自的光频梳重复频率参数发射脉冲激光；

当第一光电探测元件接收到的脉冲激光强度达到预设强度阈值时，所述第一光电探测元件向所述光谱采集模块发出信号采集触发指令；

当光谱采集模块接收到所述信号采集触发指令后，所述光谱采集模块在经过预设的等待时间后，采集所述脉冲激光的光谱信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统的控制方法，其特征在于，所述第一脉冲发射模块为飞秒脉冲发射模块，所述第二脉冲发射模块为皮秒脉冲发射模块。

8.根据权利要求6所述的一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统的控制方法，其特征在于，所述等待时间具体不低于1μs。

9.根据权利要求6所述的一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统的控制方法，其特征在于，所述光谱采集模块具体包括：第二光电探测元件或光谱仪。

10.根据权利要求9所述的一种基于双光频梳的相干反斯托克斯拉曼光谱测量系统的控制方法，其特征在于，当所述光谱采集模块为第二光电探测元件时，滤波片具体为窄带滤波片。