本實用新型專利技術公開了用光纖分束的激光誘導熒光光路的裝置，所述裝置包括：單波長激光器、光纖分束器、第一鏡頭、第二鏡頭、第一反射鏡、第一會聚透鏡、第二反射鏡、第二會聚透鏡、被激發物質、準直透鏡組、分光元件、成像透鏡組、光電傳感器；本實用新型專利技術優點如下：(1)采用光纖分束器對激光進行精確分束；(2)使得激光誘導的熒光和拉曼光的強度整體得到提高；(3)能優化輸出光譜各波段的比例。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及用光纖分束的激光誘導熒光光路的裝置,屬于光譜分析
技術介紹
目前，傳統的現有激光誘導熒光光路基本上是基于自由光輸出，對于多通道熒光激發其基本原理和結構如下，如圖1所示：激光器1產生激光光束，經過濾光片2后，經過半反半透鏡3后分為上下兩束光，下光束經過反射鏡4和會聚透鏡5會聚到被激發物質，上光束經過反射鏡6、反射鏡7和會聚透鏡8同樣會聚到被激發物質9，被激發物質9吸收激光能量后，能級躍遷發出熒光或拉曼光，經過由準直透鏡組10、分光元件11、成像透鏡組12組成的分光系統分光，不同波長的光譜按照空間位置分離，聚焦成像到光電傳感器13上，經光電轉化后，獲得的一定信噪比的電信號，傳輸到后端系統進行分析處理。例如，申請號為CN201410255412.X的專利公開了一種用于靶點焦斑整形和光束勻滑的激光光路，其特征在于，包括，入射激光束，凸透鏡，相位板，靶面，相位板由單軸晶體構成，且相位板的前后表面與單軸晶體的光軸平行，且前后表面的其中一面，其上有使用已有技術刻蝕的連續相位板面形；入射激光束進入光路時與凸透鏡表面垂直，其偏振方向與單軸晶體光軸夾45度角；相位板位于透鏡和靶面之間并靠近透鏡一側，且其上刻蝕有連續相位板面形的一面與靶面相對。本技術在不降低激光驅動器性能的前提下，保留了焦斑整形和偏振勻滑的功能，取代了連續相位板和偏振勻滑晶體板的組合。例如，申請號為CN201210547469.8的專利公開了一種窄線寬可調諧半導體縱向單端泵浦銣蒸氣激光光路系統。由可調諧半導體激光功率放大系統、光束耦合系統和諧振腔系統組成。使用窄線寬可調諧的泵浦光源，將其波長調至銣蒸氣吸收線的中心波長，使銣蒸氣對泵浦光的單程吸收高達97％。在銣池內充入600Torr的乙烷氣體，增加銣原子從泵浦上能級到激光上能級的弛豫速率，保障銣蒸氣激光產生的條件。通過在凹面全反鏡與控溫箱間加入1/4波片，將凹面全反鏡與平面輸出耦合鏡調至同軸，構成穩定的平凹諧振腔。使用可控的溫度控制方法，使銣蒸氣池窗口的溫度高于其中間5度，避免了銣蒸氣在窗口的沉積。例如，申請號為CN201410633684.9的專利公開了一種高精度激光光路指向性在線監測裝置，包括激光光束，傾斜設置在激光光束光路上的采光鏡片，經采光鏡片反射后的采樣光束照射到密閉裝置外殼內部的分光鏡片上，經過分光鏡片形成近點分光光束和遠點分光光束，所述的近點分光光束照射到近點探測器上，所述的遠點分光光束經過平行的角錐棱鏡鏡架組后照射到遠點探測器上，近點探測器和遠點探測器分別與單片機相連，并通過USB傳輸線連接到計算機。綜上所述，采用傳統的自由光輸出系統存在的缺點如下：(1)系統中鏡片基本處于裸露狀態，在實際的應用中鏡片落灰比較嚴重，影響的整體的激發效率；(2)系統中所使用的激光器大都是多波長的氣體激光器，氣體激光器的散熱量大會導致整體光路的反射鏡器件溫度較高，容易凝結水汽導致光路效率降低；(3)系統中的半反半透鏡的分光比受到角度的制約，正常調試狀態下，角度的變化對分光比影響很大，不能保證到達被激發物質時上下路能量的一致性；(4)系統中的波片有調節激發強度的作用，但是由于使用氣體激光器是多波長的，僅能對一種波長偏振態進行改變，而對另外一中波長改變不大。在現有技術中，因為鏡片裸露造成鏡片落灰和水汽，在發現激發效率低下的時候需要清理鏡片上灰和水汽，由于儀器處于比較封閉的狀態，因此在不拆卸的情況下清理鏡片上的灰和水汽是比較困難的，但如果拆卸下來就需要光路進行重新調試，存在時間成本，因此需要盡量減少裸露的鏡片，需要盡量減少激光器的發熱量。在減少發熱量方面采用了用半導體激光器替代氣體激光器，在減少裸露鏡片方面采用的用光纖輸入的方式。現有技術中的半反半透鏡制約著上下兩路的能量不一致性，采用光纖分束器能夠保證能量的一致性。現有技術中波片對于多波長的氣體激光器僅能對其中一種波長的偏振態進行改變，采用單波長的半導體激光器，采用相應的波片對偏振態進行調制，前一種偏振態的改變對于整個光譜來說激發強度的提升是不均勻的，而后一種偏振態的改變對于激發強度的提升是線性的。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種能夠克服上述技術問題的用光纖分束的激光誘導熒光光路的裝置，本技術主要應用于蛋白質、DNA生物分析和檢測領域以及大分子團有機化學的光譜分析儀器設備，本技術采用的偏振狀態的調整方法能獲得比其他方式更高的激發效率。本技術的用光纖分束的激光誘導熒光光路的裝置包括：單波長激光器、光纖分束器、第一鏡頭、第二鏡頭、第一反射鏡、第一會聚透鏡、第二反射鏡、第二會聚透鏡、被激發物質、準直透鏡組、分光元件、成像透鏡組、光電傳感器。所述單波長激光器、光纖分束器連接，所述光纖分束器、第一鏡頭、第一反射鏡、第一會聚透鏡、被激發物質、第二會聚透鏡、第二反射鏡、第二鏡頭依次連接，所述被激發物質、準直透鏡組、分光元件、成像透鏡組、光電傳感器依次連接。本技術的用光纖分束的激光誘導熒光光路的裝置采用的單波長激光器通過光纖傳輸，采用光纖分束器進行分光，分光后分別進入第一鏡頭和第二鏡頭，然后分別經過第一反射鏡、第一會聚透鏡和第二反射鏡、第二會聚透鏡，會聚到被激發物質，被激發物質吸收激光能量后，能級躍遷發出熒光或拉曼光，經過由準直透鏡組、分光元件、成像透鏡組組成的分光系統分光，不同波長的光譜按照空間位置分離，聚焦成像到光電傳感器上，經光電轉化后，獲得的一定信噪比的電信號，傳輸到后端系統進行分析處理。所述光纖分束器采用光纖分光棱鏡；所述分光元件采用光柵。本技術的工作流程包括以下步驟：(1)采用單波長激光器對熒光物質進行激發，用光纖進行激光傳輸，并采用光纖分束器對激光進行精確的分束，使得上下兩束激光的能量精確地達到1：1，使上下兩束激光的光路激發更為均勻。(2)在激光誘導熒光光路裝置中設置1/2波片；1/2波片的作用是對特定波長的線偏振光改變一個角度并對特定波長的橢圓偏振光改變長軸方向；對于多個波長的多模態激光光束則分析該光束中起主要激發作用的光波長。例如，氬離子激光器包含有458nm，476nm，488nm，497nm，502nm，514.5nm6條主要譜線，其中488nm和514.5nm譜線的能量占據總能量的80％以上，其中488nm能量和514.5nm能量比約為2:1。對只有一種主要的被檢測物質的情形，根本文檔來自技高網...
【技術保護點】
用光纖分束的激光誘導熒光光路的裝置，其特征在于，包括：單波長激光器、光纖分束器、第一鏡頭、第二鏡頭、第一反射鏡、第一會聚透鏡、第二反射鏡、第二會聚透鏡、被激發物質、準直透鏡組、分光元件、成像透鏡組、光電傳感器；所述單波長激光器、光纖分束器連接，所述光纖分束器、第一鏡頭、第一反射鏡、第一會聚透鏡、被激發物質、第二會聚透鏡、第二反射鏡、第二鏡頭依次連接，所述被激發物質、準直透鏡組、分光元件、成像透鏡組、光電傳感器依次連接。
【技術特征摘要】
1.用光纖分束的激光誘導熒光光路的裝置，其特征在于，包括：單波長激
光器、光纖分束器、第一鏡頭、第二鏡頭、第一反射鏡、第一會聚透鏡、第二
反射鏡、第二會聚透鏡、被激發物質、準直透鏡組、分光元件、成像透鏡組、
光電傳感器；
所述單波長激光器、光纖分束器連接，所述光纖分束器、第一鏡頭、第一
反射鏡、第一會聚透鏡、被激發物質、第二會聚...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王守山，浦國斌，許正光，范志永，孫丹，崔海濤，趙穎，俞麗娟，
申請(專利權)人：公安部第一研究所，北京中盾安民分析技術有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11
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