双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统技术方案

本申请涉及一种双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统。系统包括：光源结构，用于产生第一斯托克斯脉冲和第一泵浦脉冲，调节第一斯托克斯脉冲得到第二斯托克斯脉冲，以使斯托克斯脉冲与泵浦脉冲的中心波长相隔预设间距；合束结构，用于调节第一泵浦脉冲得到第二泵浦脉冲，以使斯托克斯脉冲与泵浦脉冲时域和焦点均匹配，并合并第二斯托克斯脉冲和第二泵浦脉冲得到第一合并脉冲；复制结构，用于对第一合并脉冲进行复制处理，得到具有相对延时的第二合并脉冲和第三合并脉冲；探测结构，用于采用第二合并脉冲和第三合并脉冲对目标探测样品进行激发，确定目标探测样品的探测结果。采用本方法使得可探测的波数范围灵活可控。活可控。活可控。

【技术实现步骤摘要】
双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统


[0001]本申请涉及光谱探测
，特别是涉及一种双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统。

技术介绍

[0002]随着显微成像技术的发展，出现了傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼散射光谱显微成像技术。
[0003]目前，通常是采用冲击受激的傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测方法，对组织样本的物质结构组成信息进行激发探测的。
[0004]但是，采用上述方法，光谱覆盖范围集中在波数较低的区域，探测波数区域受限。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统，可以使可探测的波数区域灵活可控。
[0006]本申请提供了一种双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统，该双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统包括光源结构、合束结构、复制结构和探测结构；
[0007]光源结构，用于产生第一斯托克斯脉冲和第一泵浦脉冲，调节第一斯托克斯脉冲得到第二斯托克斯脉冲，以使斯托克斯脉冲与泵浦脉冲的中心波长相隔预设间距；
[0008]合束结构，用于调节第一泵浦脉冲得到第二泵浦脉冲，以使斯托克斯脉冲与泵浦脉冲时域和焦点均匹配，并合并第二斯托克斯脉冲和第二泵浦脉冲得到第一合并脉冲；
[0009]复制结构，用于对第一合并脉冲进行复制处理，得到具有相对延时的第二合并脉冲和第三合并脉冲；
[0010]探测结构，用于采用第二合并脉冲和第三合并脉冲对目标探测样品进行激发，确定目标探测样品的探测结果。
[0011]在其中一个实施例中，光源结构包括脉冲产生器件、分光器件和波长调节器件；
[0012]脉冲产生器件，用于产生原始脉冲；
[0013]分光器件，用于对原始脉冲进行分光处理，得到第一斯托克斯脉冲和第一泵浦脉冲；
[0014]波长调节器件，用于对第一斯托克斯脉冲进行波长调节，得到第二斯托克斯脉冲。
[0015]在其中一个实施例中，分光器件包括半波片和偏振分束器；
[0016]半波片，用于对原始脉冲的偏振方向进行调整，得到调整脉冲；
[0017]偏振分束器，用于对调整脉冲进行分束处理，得到第一斯托克斯脉冲和第一泵浦脉冲。
[0018]在其中一个实施例中，合束结构包括时域调节组件、焦点调节组件和合束器；
[0019]时域调节组件，用于对第一泵浦脉冲进行时域调节，得到时域调节后的泵浦脉冲；
[0020]焦点调节组件，用于对时域调节后的泵浦脉冲进行焦点位置调节，得到第二泵浦脉冲；
[0021]合束器，用于对第二斯托克斯脉冲和第二泵浦脉冲进行合并处理，得到第一合并脉冲。
[0022]在其中一个实施例中，时域调节组件包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和角镜；
[0023]第一反射镜，用于将第一泵浦脉冲反射至第二反射镜；
[0024]第二反射镜，用于将第一反射镜反射的泵浦脉冲反射至角镜；
[0025]角镜，用于将第二反射镜反射的泵浦脉冲反射至第三反射镜；
[0026]第三反射镜，用于将角镜反射的泵浦脉冲反射至焦点调节组件。
[0027]在其中一个实施例中，焦点调节组件包括第一透镜、第二透镜和第四反射镜；第一透镜和第二透镜的光轴位于同一直线；
[0028]第一透镜和第二透镜，用于调节泵浦脉冲的焦点位置，得到第二泵浦脉冲；
[0029]第四反射镜，用于将第二泵浦脉冲反射至合束器。
[0030]在其中一个实施例中，复制结构包括分束器、第一延时组件和第二延时组件；
[0031]分束器，用于对第一合并脉冲进行复制处理得到第一复制脉冲和第二复制脉冲；
[0032]第一延时组件，用于对第一复制脉冲进行反射处理得到第二合并脉冲；
[0033]第二延时组件，用于对第二复制脉冲进行延时处理得到第三合并脉冲；
[0034]分束器，还用于对第二合并脉冲和第三合并脉冲进行合并处理，并将合并后的第二合并脉冲和第三合并脉冲出射到探测结构。
[0035]在其中一个实施例中，第二延时组件包括第五反射镜、曲面镜和共振扫描镜；
[0036]第二复制脉冲依次经过第五反射镜、曲面镜、共振扫描镜、曲面镜和第五反射镜的反射，回到分束器。
[0037]在其中一个实施例中，探测结构包括第一物镜、第二物镜和探测组件；
[0038]第一物镜，用于采用第二合并脉冲和第三合并脉冲对目标探测样品进行激发得到第一激发光；
[0039]第二物镜，用于对第一激发光进行收集，得到第二激发光；
[0040]探测组件，用于根据第二激发光确定目标探测样品的探测结果。
[0041]在其中一个实施例中，探测组件包括滤光片和探测器；
[0042]滤光片，用于对第二激发光进行滤波处理，得到第三激发光；
[0043]探测器，用于根据第三激发光进行探测处理，确定目标探测样品的探测结果。
[0044]上述双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统，包括光源结构、合束结构、复制结构和探测结构；光源结构，用于产生第一斯托克斯脉冲和第一泵浦脉冲，调节第一斯托克斯脉冲得到第二斯托克斯脉冲，以使斯托克斯脉冲与泵浦脉冲的中心波长相隔预设间距；合束结构，用于调节第一泵浦脉冲得到第二泵浦脉冲，以使斯托克斯脉冲与泵浦脉冲时域和焦点均匹配，并合并第二斯托克斯脉冲和第二泵浦脉冲得到第一合并脉冲；复制结构，用于对第一合并脉冲进行复制处理，得到具有相对延时的第二合并脉冲和第三合并脉冲；探测结构，用于采用第二合并脉冲和第三合并脉冲对目标探测样品进行激发，确定目标探测样品的探测结果。本申请实施例通过双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯
拉曼光谱探测系统对目标探测样品进行激发、收集和探测，获得分子振荡的拉曼光谱信息，由于光源结构可以产生双脉冲，并且双脉冲各自的中心波长之间的间距可调整，因此可使光谱的覆盖范围拓展到波数较高的区域，而不再局限于波数较低的区域，可探测的波数范围灵活可控，从而实现对任意波数区域的分子振荡进行激发探测。
附图说明
[0045]图1为一个实施例中冲击受激的傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测方法的频域原理图；
[0046]图2为一个实施例中确定双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统的结构示意图；
[0047]图3为一个实施例中光源结构的示意图；
[0048]图4为一个实施例中分光器件的结构示意图；
[0049]图5为一个实施例中合束结构的示意图；
[0050]图6为一个实施例中时域调节组件的结构示意图；
[0051]图7为一个实施例中焦点调节组件的结构示意图；
[0052]图8为一个实施例中双脉冲与样品发生作用时产生相干反斯托克斯散射信号的频域原理图；
[0053]图9为一个实施例中双脉冲与样品发生作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统，其特征在于，所述双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统包括光源结构、合束结构、复制结构和探测结构；所述光源结构，用于产生第一斯托克斯脉冲和第一泵浦脉冲，调节所述第一斯托克斯脉冲得到第二斯托克斯脉冲，以使斯托克斯脉冲与泵浦脉冲的中心波长相隔预设间距；所述合束结构，用于调节所述第一泵浦脉冲得到第二泵浦脉冲，以使斯托克斯脉冲与泵浦脉冲时域和焦点均匹配，并合并所述第二斯托克斯脉冲和所述第二泵浦脉冲得到第一合并脉冲；所述复制结构，用于对所述第一合并脉冲进行复制处理，得到具有相对延时的第二合并脉冲和第三合并脉冲；所述探测结构，用于采用所述第二合并脉冲和所述第三合并脉冲对目标探测样品进行激发，确定所述目标探测样品的探测结果。2.根据权利要求1所述双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统，其特征在于，所述光源结构包括脉冲产生器件、分光器件和波长调节器件；所述脉冲产生器件，用于产生原始脉冲；所述分光器件，用于对所述原始脉冲进行分光处理，得到所述第一斯托克斯脉冲和所述第一泵浦脉冲；所述波长调节器件，用于对所述第一斯托克斯脉冲进行波长调节，得到所述第二斯托克斯脉冲。3.根据权利要求2所述双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统，其特征在于，所述分光器件包括半波片和偏振分束器；所述半波片，用于对所述原始脉冲的偏振方向进行调整，得到调整脉冲；所述偏振分束器，用于对所述调整脉冲进行分束处理，得到所述第一斯托克斯脉冲和所述第一泵浦脉冲。4.根据权利要求1所述双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统，其特征在于，所述合束结构包括时域调节组件、焦点调节组件和合束器；所述时域调节组件，用于对所述第一泵浦脉冲进行时域调节，得到时域调节后的泵浦脉冲；所述焦点调节组件，用于对所述时域调节后的泵浦脉冲进行焦点位置调节，得到所述第二泵浦脉冲；所述合束器，用于对所述第二斯托克斯脉冲和第二泵浦脉冲进行合并处理，得到所述第一合并脉冲。5.根据权利要求4所述双脉冲受激傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼光谱探测系统，其特征在于，所述时域调节组件包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和角镜；所述第一反射镜，用于将所述第一泵浦脉冲反射至第二反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：尉昊赟，卢敏健，张雨佳，李岩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：