基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究

发布时间：2024-05-22 22:37

　　研制了一种基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统装置,对无机样品进行微区拉曼光谱探测。传统显微共焦拉曼光谱技术没有强调系统的定焦能力,而所研制的光学系统装置利用差动共焦曲线过零点与焦点位置精确对应的特性,采用反馈控制技术,具有长时间定焦功能。在微区拉曼散射信号收集时,采用多模光纤空间耦合技术,以光纤代替传统物理探测针孔,提高了环境抗干扰能力,优化了系统结构和装调性能。实验结果表明:该装置具有较高稳定性,可有效探测单壁碳纳米管在1 581. 510 cm^-1,2 708. 065 cm^-1特征峰处的拉曼频移及纯物质硫在153. 113 cm^-1,219. 917 cm^-1,473. 322 cm^-1特征峰处的拉曼频移并且实现碳管的单线检测,满足了光谱探测系统装置设计需求。

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图1光谱探测部分光路原理图

微区拉曼光谱探测光路如图1所示。图1中:1为激光发射单元;2为二向色分光单元;3为光谱激发单元;4为光谱探测单元。光路工作原理如下:

图2单陷波滤波镜不同波长滤波曲线

图2为单陷波滤波镜不同波长滤波曲线，从图2中可以看出:二向色镜在507.5～570nm范围内透射率接近于0，这表明该波段内的光经过二向色镜实现全反射;波长<507.5nm及波长>570nm的拉曼散射光的透射率>93%。物质拉曼散射产生的拉曼频移较接近激发光频率，上述二向色镜....

图3差动共焦定位部分光路原理图

为了实现差动定焦功能，基于差动共焦测量原理进行了光路设计，如图3所示。其主要由二向色分光单元1、光谱激发单元2、共焦显微成像单元3及差动共焦探测单元4部分组成。光路工作原理如下:

图4差动共焦轴向响应实测曲线

融合了微区共焦拉曼光谱光路与差动共焦光路的激光差动共焦拉曼光谱测量系统的总光路设计如图5所示。图5激光差动共焦拉曼光谱测量系统总光路原理图

本文编号：3980629