[发明专利]高分辨率拉曼光谱仪

权利要求书

1.一种高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，包括：激光装置、双色镜、准直透镜、拉曼滤光片、聚焦透镜、干涉组件、扩束透镜组、二维色散组件和成像装置；

所述激光装置发出激光光束后经过所述双色镜的反射和所述准直透镜的聚焦后对样品进行照射；

所述样品经激光光束照射后激发出拉曼散射光束，经所述准直透镜的准直后变为平行光束透过所述双色镜，再经所述拉曼滤光片的滤波和所述聚焦透镜的聚焦后进入所述干涉组件发生干涉后以梳状光束出射；

所述梳状光束经过所述扩束透镜组的扩束后进入所述二维色散组件中依次发生纵向色散和横向色散形成二维色散光束，所述二维色散光束入射至所述成像装置进行成像，得到波长-光强二维谱图。

2.根据权利要求1所述的高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，所述激光装置包括：激光器和窄带通滤光片；

所述窄带通滤光片位于所述激光器的正前方，用于对所述激光器发出的激光光束中的杂散光进行过滤。

3.根据权利要求2所述的高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，所述双色镜与水平方向呈45°角放置，用于将所述激光器发出的激光光束的传播方向改变90°。

4.根据权利要求3所述的高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，所述干涉组件包括：空心平行平板和压电陶瓷；

所述空心平行平板由第一玻璃平板和第二玻璃平板组成，所述第一玻璃平板与所述第二玻璃平板构成了密闭的干涉腔；所述第一玻璃平板的中心位置处设置有通孔，所述压电陶瓷安装在所述第二玻璃平板上；

所述聚焦光束经所述通孔进入所述空心平行平板后产生多光束干涉效应，通过改变所述压电陶瓷的电压来控制所述空心平行平板的干涉腔长，得到光强增强的梳状光束。

5.根据权利要求4所述的高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，在所述第一玻璃平板的内侧镀有可见光全反膜；在所述第二玻璃平板的内侧镀有可见光高反膜。

6.根据权利要求5所述的高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，所述干涉组件还包括：耦合透镜和光纤；

所述第二玻璃平板出射的梳状光束经所述耦合透镜耦合至所述光纤中，从所述光纤出射的光束再经所述扩束透镜组进行扩束后进入所述二维色散组件。

7.根据权利要求6所述的高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，所述二维色散组件包括：平面反射镜、柱透镜、实心平行平板和光栅；

所述扩束光束经过所述平面反射镜的反射后传播方向改变90°进入所述柱透镜中，经过所述柱透镜的聚焦后依次进入所述实心平行平板和所述光栅实现光束的纵向色散和横向色散，形成所述二维色散光束；

所述二维色散光束经所述光栅出射后传播方向再次改变90°，进入所述成像装置。

8.根据权利要求7所述的高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，所述实心平行平板相对于水平面倾斜放置，所述实心平行平板为矩形体玻璃平板，所述实心平行平板的入射区域镀有增透膜，非入射区域分别镀有可见光全反射膜和可见光高反射膜。

9.根据权利要求8所述的高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，所述入射区域位于所述实心平行平板第一侧面的底部；所述非入射区域为所述实心平行平板除入射区域的第一侧面和第二侧面；所述第一侧面非入射区域镀有可见光全反射膜，所述第二侧面镀有可见光高反射膜。

10.根据权利要求9所述的高分辨率拉曼光谱仪，其特征在于，

所述成像装置包括：成像透镜组、非球面成像透镜和面阵探测器；

所述二维色散光束依次透过所述成像透镜组和非球面成像透镜后在所述面阵探测器中形成波长-光强二维谱图。