雙波長遠程拉曼探測系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及檢測技術領域，尤其涉及一種雙波長遠程拉曼探測系統。
【背景技術】
[0002]拉曼散射是分子對光的一種非彈性散射，在散射過程中，大分子和激光光子交換能量，使散射波長發生改變。由于分子和激光光子交換能量的多少嚴格由各種分子的內部固有能級特性所確定，從而為拉曼散射激光雷達進行分辨分子種類探測提供了基礎。一般而言，拉曼散射不是共振過程，即任何波長的激光都可以使任何種類的分子發生拉曼散射，并一一辨別。這又為利用拉曼散射激光雷達進行分辨分子種類的探測提供了很大的方便。
[0003]激光雷達是以激光為光源，通過探測激光與被探測無相互作用的光波信號來遠程測量的，使用振動拉曼技術進行測量的激光雷達技術即為拉曼激光雷達，主要用于大氣遙感測量。
[0004]隨著激光雷達技術的發展，激光雷達也逐步應用于基于拉曼光譜分析技術的固體或液體危險品遠距檢測。用于對危險品的遠距快速鑒定和監測，無需接觸檢測，就可有效應用于遠距危險品的探測，能夠快速鑒別可疑物是否為易燃易爆品。激光雷達檢測范圍廣泛，包括:爆炸物、爆物前體化學品、自制炸藥等危險品。
[0005]目前，實施危險品遠程檢測的激光雷達主要是基于單波長遠程激光雷達，其局限在于識別物質有限，識別精度低。因此，如何提高遠程檢測的檢測物質范圍和檢測精度成為當前需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]本發明旨在解決上面描述的問題。本發明的一個目的是提供一種解決以上問題中的任何一個的一種雙波長遠程拉曼探測系統。具體地，本發明提供一種雙波長遠程拉曼探測系統，用于擴大遠程拉曼能探測的物質種類，提高探測靈敏度。
[0007]根據本發明的第一方面，提供一種雙波長遠程拉曼探測系統，包括:
[0008]雙波長激光器，用于發出由第一波長激光和第二波長激光組成的雙波長激光至遠處的待測物質表面；
[0009]收集望遠鏡，用于收集待測物質上被激發出來的拉曼光并將所述拉曼光聚焦耦合至接收光纖；
[0010]接收光纖，用于接收收集望遠鏡所收集的拉曼光，將所述拉曼光導入至光譜儀；
[0011]光譜儀，將接收光纖傳導來的所述拉曼光進行分光后發送至光電探測器；
[0012]光電探測器，用于采集經光譜儀分光后的光信號，將所述光信號轉換為數字電信號，發送所述數字電信號至控制器；
[0013]控制器，用于控制拉曼檢測的采集流程和數據采集；
[0014]所述光電探測器和所述激光器通過信號線連接，傳輸所述光電探測器控制與所述激光器之間的同步信號。
[0015]所述雙波長遠程拉曼探測系統進一步包括:置于所述接收光纖和所述光譜儀之間的濾波片轉輪;所述濾波片轉輪包括:透過范圍大于第一波長的第一高通濾波片，和透過范圍大于第二波長的第二高通濾波片，所述第一波長小于第二波長。所述第一波長是266納米波長，所述第二波長是355納米波長。所述第一高通濾波片是266nm高通截止濾光片;所述第二高通濾波片是355nm高通截止濾光片。
[0016]在信噪比小于設定閾值時，所述濾波片轉輪(104)采用所述266nm高通截止濾光片采集267nm?305nm范圍的拉曼光譜;在信噪比大于設定閾值時，所述濾波片轉輪(104)采用所述355nm高通截止濾光片采集356nm?405nm范圍的拉曼光譜。
[0017]所述光電探測器是增強電荷耦合器件、或者是光電倍增管、或者是雪崩二極管、或者是光電二極管。
[0018]本發明的一種雙波長遠程拉曼探測系統，采用雙波長遠程拉曼激光雷達，用于液體或固體化學危險物品如爆炸物等的遠程檢測，通過拓展光譜檢測范圍，可識別更多物質種類，識別精度高，提高了遠程檢測的檢測物質范圍和檢測精度。
[0019]參照附圖來閱讀對于示例性實施例的以下描述，本發明的其他特性特征和優點將變得清晰。
【附圖說明】
[0020]并入到說明書中并且構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且與描述一起用于解釋本發明的原理。在這些附圖中，類似的附圖標記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，而不是全部實施例。對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021 ]圖1示例性地示出了雙波長遠程拉曼探測系統示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0023]目前，遠程檢測的激光雷達主要是基于單波長遠程激光雷達，其局限在于識別物質有限，識別精度低。因此，如何提高遠程檢測的檢測物質范圍和檢測精度成為當前需要解決的技術問題。
[0024]本發明的雙波長遠程拉曼探測系統，如圖1所示，包括:
[0025]雙波長激光器101，用于發出同軸的由第一波長(266nm)激光和第二波長(355nm)激光組成的雙波長激光至遠處的待測物質；
[0026]收集望遠鏡102，用于收集待測物質表面激發出來的拉曼光并將所述拉曼光聚焦耦合至接收光纖103;
[0027]接收光纖103，用于將所述拉曼光導入至光譜儀105;
[0028]光電探測器106，用于采集經光譜儀105分光后的光信號，將所述光信號轉換為電信號，發送所述電信號至控制器107;
[0029]控制器107，用于控制拉曼檢測的采集流程和采集拉曼信號；
[0030]所述光電探測器106和所述激光器101通過信號線108連接，所述光電探測器106控制與所述激光器101之間的同步信號。同步信號通過信號線108進行傳輸。
[0031]所述控制器107可以是計算機、或工控機、或便攜式筆記本電腦、或手持智能終端。
[0032]所述雙波長遠程拉曼探測系統進一步包括:
[0033]濾波片轉輪104，置于所述接收光纖103和所述光譜儀105之間的位置，優選地，該濾波片轉輪固定在所述光譜儀105的入射狹縫位置處的外側。所述濾波片轉輪包括透過范圍大于第一波長的第一高通濾波片和透過范圍大于第二波長的第二高通濾波片，所述第一波長小于第二波長。第一波長是266納米波長，所述第二波長是355納米波長。