研制了一種基于差動共焦顯微技術(shù)的微區(qū)拉曼光學(xué)系統(tǒng)裝置,對無機樣品進(jìn)行微區(qū)拉曼光譜探測。傳統(tǒng)顯微共焦拉曼光譜技術(shù)沒有強調(diào)系統(tǒng)的定焦能力,而所研制的光學(xué)系統(tǒng)裝置利用差動共焦曲線過零點與焦點位置精確對應(yīng)的特性,采用反饋控制技術(shù),具有長時間定焦功能。在微區(qū)拉曼散射信號收集時,采用多模光纖空間耦合技術(shù),以光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)物理探測針孔,提高了環(huán)境抗干擾能力,優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和裝調(diào)性能。實驗結(jié)果表明:該裝置具有較高穩(wěn)定性,可有效探測單壁碳納米管在1 581. 510 cm^-1,2 708. 065 cm^-1特征峰處的拉曼頻移及純物質(zhì)硫在153. 113 cm^-1,219. 917 cm^-1,473. 322 cm^-1特征峰處的拉曼頻移并且實現(xiàn)碳管的單線檢測,滿足了光譜探測系統(tǒng)裝置設(shè)計需求。

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【部分圖文】：

圖1光譜探測部分光路原理圖

微區(qū)拉曼光譜探測光路如圖1所示。圖1中:1為激光發(fā)射單元;2為二向色分光單元;3為光譜激發(fā)單元;4為光譜探測單元。光路工作原理如下:

圖2單陷波濾波鏡不同波長濾波曲線

圖2為單陷波濾波鏡不同波長濾波曲線，從圖2中可以看出:二向色鏡在507.5～570nm范圍內(nèi)透射率接近于0，這表明該波段內(nèi)的光經(jīng)過二向色鏡實現(xiàn)全反射;波長<507.5nm及波長>570nm的拉曼散射光的透射率>93%。物質(zhì)拉曼散射產(chǎn)生的拉曼頻移較接近激發(fā)光頻率，上述二向色鏡....

圖3差動共焦定位部分光路原理圖

為了實現(xiàn)差動定焦功能，基于差動共焦測量原理進(jìn)行了光路設(shè)計，如圖3所示。其主要由二向色分光單元1、光譜激發(fā)單元2、共焦顯微成像單元3及差動共焦探測單元4部分組成。光路工作原理如下:

圖4差動共焦軸向響應(yīng)實測曲線

融合了微區(qū)共焦拉曼光譜光路與差動共焦光路的激光差動共焦拉曼光譜測量系統(tǒng)的總光路設(shè)計如圖5所示。圖5激光差動共焦拉曼光譜測量系統(tǒng)總光路原理圖

本文編號：3980629