[发明专利]高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置和方法

权利要求书

1.一种高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置，其特征在于，包括：

激光器(1)，用于发射激光光束；

沿激光光束至待测目标光路上依次设置的1/2波片(2)、第一铁电液晶偏振旋转器(3)、二向色滤光片(5)和成像物镜(4)；

沿待测目标与二向色滤光片(5)的透射光路依次设置的第二铁电液晶偏振旋转器(6)、线偏振片(7)和光谱仪(11)；

控制器(12)；

其中，所述控制器(12)与光谱仪(11)、第一铁电液晶偏振旋转器(3)和第二铁电液晶偏振旋转器(6)相连，所述第一铁电液晶偏振旋转器(3)和第二铁电液晶偏振旋转器(6)响应于所述控制器(12)的控制，能对入射的激光进行偏振调制。

2.根据权利要求1所述的高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置，其特征在于，所述第一铁电液晶偏振旋转器(3)和第二铁电液晶偏振旋转器(6)对用于将激光调制至0°和90°偏振方向。

3.根据权利要求2所述的高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置，其特征在于，所述控制器(12)通过控制第一铁电液晶偏振旋转器(3)、第二铁电液晶偏振旋转器(6)的电压或电流实现对激光信号偏振调制。

4.根据权利要求1或2或3所述的高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置，其特征在于，所述第一铁电液晶偏振旋转器(3)与第二铁电液晶偏振旋转器(6)规格相同。

5.根据权利要求1所述的高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置，其特征在于，所述线偏振片(7)和光谱仪(11)之间设有沿光轴路径分布的反射镜(8)、拉曼滤光片(9)、汇聚物镜(10)，所述拉曼滤光片(9)用于对待测目标激发出的Stokes拉曼光谱进行滤光，所述汇聚物镜(10)用于将滤光后的Stokes拉曼光谱汇聚至光谱仪(11)，得到偏振拉曼光谱。

6.根据权利要求1所述的高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置，其特征在于，所述1/2波片(2)用于将激光器(1)出射激光偏振方调节到0°。

7.根据权利要求1所述的高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置，其特征在于，所述线偏振片(7)的通光轴方向调节在0°。

8.根据权利要求1所述的高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置，其特征在于，所述二向色滤光片(5)被设置成能反射激光器(1)发出的激光，并透射待测目标受激产生的Stokes拉曼光谱。

9.一种高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试方法，其特征在于，使用权利要求1-8任意一项所述的高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试装置，包括以下步骤：

步骤1、控制激光器(1)发射激光，使用光谱仪(11)接收光谱信号；

步骤2、通过第一铁电液晶偏振旋转器(3)控制射到待测目标的激光偏振方向；

步骤3、通过第二铁电液晶偏振旋转器(6)控制Stokes拉曼光谱信号偏振调制方向；

步骤4、通过步骤2和步骤3改变激光偏振方向和Stokes拉曼光谱信号偏振调制方向，获得不同的偏振拉曼光谱；

其中，在步骤2和步骤3中，第一铁电液晶偏振旋转器(3)调节激光偏振方向为0°和90°，第二铁电液晶偏振旋转器(6)调节Stokes拉曼光谱偏振方向为0°和90°。

10.根据权利要求9所述的高速液晶调制的偏振拉曼光谱测试方法，其特征在于，在步骤4中，调制顺序为：通过第一铁电液晶偏振旋转器(3)将出射激光偏振方向调制到0°，通过第二铁电液晶偏振旋转器(6)控制Stokes拉曼光谱偏振方向改变0°，获得第一组偏振拉曼光谱；保持出射激光偏振方向为0°，通过第二铁电液晶偏振旋转器(6)控制Stokes拉曼光谱偏振方向改变90°，获得第二组偏振拉曼光谱；通过第一铁电液晶偏振旋转器(3)将出射激光偏振方向调制到90°，第二铁电液晶偏振旋转器(6)控制Stokes拉曼光谱偏振方向改变0°获得第三组偏振拉曼光谱；保持出射激光偏振方向为90°，通过第二铁电液晶偏振旋转器(6)控制Stokes拉曼光谱偏振方向改变90°，获得第四组偏振拉曼光谱。