[实用新型]基于小型紫外扫频激光的共振拉曼光谱探测系统

摘要

本专利公开了一种基于小型紫外扫频激光的共振拉曼光谱探测系统。该系统包括小型紫外扫频激光器和主控制器及数据分析系统。其中小型紫外扫频激光器由脉冲半导体激光器组件、光纤激光器组件以及紫外扫频光学组件组成。检测对象的测试点处物质分子组成中，对应共振拉曼激发波长为紫外扫频波长的分子由于共振拉曼效应，其特征斯托克斯拉曼谱线的强度将增强数万至数百万倍，因此可对样品极微量浓度的多种分子进行检测。本专利的有益效果是，采用了电子光纤一体化结构，实现了紫外扫频激光源的小型化；采用声光可调滤波器，实现了紫外激光频率的快速调节；紫外扫频共振拉曼方法，在消除荧光干扰的同时，通过快速扫频实现样品多种分子的共振拉曼高灵敏度探测。

主权项

一种基于小型紫外扫频激光的共振拉曼光谱探测系统，它包括小型紫外扫频激光器和主控制器及数据分析系统，其特征在于：所述的小型紫外扫频激光器由脉冲半导体激光器组件、光纤激光器组件以及紫外扫频光学组件组成，其中：产生泵浦光纤激光器组件(9)的脉冲种子激光的脉冲半导体激光器组件(1)包含FPGA脉冲发生器(33)、脉冲整形及功率放大电路(34)、半导体激光器驱动电路(2)、光纤耦合器(6)、第一偏振控制器(7)及光隔离器(8)；其中半导体激光器驱动电路(2)由场效应管驱动芯片(3)、高速大功率场效应管(4)、激光二极管放电回路(5)组成；所述的光纤激光器组件(9)包含半导体激光器(28)、光耦合器(26)、环形腔(29)、第一负GVD光纤(10)、第一波分复用器(11)、掺镱光纤放大器(12)、第二波分复用器(13)、第二负GVD光纤(14)、第二偏振控制器(15)、第三偏振控制器(30)、法拉第光隔离器(31)及第四偏振控制器(32)，用于对脉冲半导体激光器组件(1)传送过来的脉冲种子激光进行功率放大及脉冲锁模压缩；所述的紫外扫频光学组件(16)包含PCF耦合器(17)、PCF(18)、PCF输出接口(19)、AOTF(20)及倍频聚焦模块(21)，用于先产生超连续谱脉冲激光，然后扫频并倍频至紫外段，实现紫外扫频脉冲激光聚焦输出；所述的主控制器及数据分析系统(27)，含有执行控制的硬件电路及数据分析软件，用于控制上述AOTF(20)、半导体激光器(28)、FPGA脉冲发生器(33)及紫外拉曼光谱仪(25)，并接收紫外拉曼光谱仪(25)的输出光谱信号进行光谱数据分析。