分立式拉曼光纖探頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及拉曼光譜分析技術領域，尤其是涉及一種分立式拉曼光纖探頭。
【背景技術】
[0002]拉曼光譜分析法是基于印度科學家C.V.拉曼(Raman)所發現的拉曼散射效應，對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息，并應用于分子結構研究的一種分析方法。
[0003]激光拉曼光譜檢測技術作為一種光譜分析技術，因其能夠提供快速、簡單、可重復且更重要的是無損傷的定性定量分析，被廣泛應用。通常，激光拉曼光譜檢測系統有三部分組成:激光器、拉曼探頭和光譜分析儀，激光器發出的光束經過拉曼探頭準直聚焦照射到被激發的物質上，散射的拉曼光再次經過拉曼探頭接收濾波后，由光譜分析儀來進行拉曼光譜分析，從而確定物質的化學結構、相和形態、結晶度和分子相互作用的詳細信息。
[0004]在激光拉曼光譜檢測系統中，拉曼探頭作為光束的準直激發、散射光的收集、微弱拉曼散射光濾波提取、雜散光的屏蔽的功能，具有非常重要的作用。目前，市場上常見的雙光纖探頭工作原理:激光器發出的激光通過入射光纖，經過帶通濾光片，反射鏡，透鏡聚焦至樣品；樣品發出的拉曼散射光經過同一透鏡進行采集，再經過另一透鏡聚焦，通過帶阻濾光片濾掉瑞利散射光后由收集光纖傳導至光譜儀。
[0005]但是，由于雙光路探頭激發光路和采集光路共用一個透鏡，采集光路不僅會收集到拉曼光，還會收集到樣品或載體(如載玻片、玻璃瓶等)的反射光，反射光的強度可能遠大于拉曼光的強度，這樣不僅對后面的帶阻濾光片的性能要求更高，而且會存在離軸像差等問題。
【實用新型內容】
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供的一種分立式拉曼光纖探頭，包括半導體激光器、激發透鏡、米集透鏡、輸出光纖和機殼；
[0007]機殼上設置有測量孔，測量孔用于對準樣品以便檢測；激發透鏡和采集透鏡均設置在機殼內，且激發透鏡和采集透鏡之間具有角度，激發透鏡的主光軸和采集透鏡的主光軸均穿過測量孔；半導體激光器用于向激發透鏡投射激光，以使激光通過激發透鏡投射至樣品上；采集透鏡采集樣品的拉曼散射光，并輸送至輸出光纖內。
[0008]進一步地，半導體激光器設置在機殼內，半導體激光器與激發透鏡之間，沿著光路的方向，依次設置有反射鏡和帶通濾光片。
[0009]進一步地，采集透鏡與輸出光纖之間還設置有陷波濾光片，陷波濾光片用于濾掉瑞利散射光。
[0010]進一步地，陷波濾光片與輸出光纖之間還設置有光纖準直器。
[0011]進一步地，采集透鏡采用焦距f= 15mm，孔徑Φ = 12.7mm，數值孔徑為0.42，鍍有650-1050nm的增透膜的雙凸透鏡。
[0012]進一步地，激發透鏡采用焦距f = 25mm，孔徑Φ = 12.7mm，鍍有650_1050nm的增透膜的平凸透鏡。
[0013]進一步地，反射鏡采用直徑為30_的硅基鍍金反射鏡。
[0014]本實用新型提供的一種分立式拉曼光纖探頭，采用不對稱結構，使采集光路不會收集到樣品或載體的反射光；將激發光路和采集光路完全分開，不再共用一個透鏡實現光的聚焦和接收，避免了對一個透鏡的參數要求過高，且不存在離軸像差問題。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，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，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型實施例提供的分立式拉曼光纖探頭的示意圖；
[0017]附圖標記:
[0018]1-半導體激光器；2-激發透鏡； 3-采集透鏡；
[0019]4-輸出光纖；5-機殼；6-反射鏡；
[0020]7-帶通濾光片； 8-陷波濾光片；9-光纖準直器；
[0021]10-樣品。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合附圖對本實用新型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實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，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，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0024]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0025]圖1為本實用新型實施例提供的分立式拉曼光纖探頭的示意圖。如圖1所示，本實施例提供的一種分立式拉曼光纖探頭，包括半導體激光器1、激發透鏡2、采集透鏡3、輸出光纖4和機殼5 ;
[0026]機殼上設置有測量孔(圖中未示出)，測量孔用于對準樣品10以便檢測；激發透鏡2和采集透鏡3均設置在機殼5內，且激發透鏡2和采集透鏡3之間具有角度，激發透鏡2的主光軸和采集透鏡3的主光軸均穿過測量孔；半導體激光器1用于向激發透鏡2投射激光，以使激光通過激發透鏡2投射至樣品10上；采集透鏡3采集樣品10的拉曼散射光，并輸送至輸出光纖4內。
[0027]其中，半導體激光器1采用帶有透鏡準直的785nm激光二極管，其輸出功率不低于300mw，實際測得該激光器輸出中心波長為784.9nm，光譜線寬優于0.2nm，發散角小于3mrad。輸出光纖4選用纖芯直徑為200um，長2.5m的近紅外光纖。
[0028]在上述實施例的基礎上，進一步地，半導體激光器1設置在機殼5內，半導體激光器1與激發透鏡2之間，沿著光路的方向，依次設置有反射鏡6和帶通濾光片7。
[0029]為避免激光器邊帶譜成分或雜散光進入激發光路，在激發光路中配有帶通濾光片7，選用的帶通濾光片7直徑為25臟，中心波長為780nm，半高寬FWHM = 10nm，在截止區的光學密度0