1.一種空間偏移量可調(diào)的拉曼光譜系統(tǒng),其特征在于,包括:激光器(1)、二維光柵片(2)、激光擴(kuò)束裝置(3)、光路轉(zhuǎn)換裝置(4)、聚焦采集光學(xué)系統(tǒng)(5)、耦合光學(xué)系統(tǒng)(6)、光纖束(7)、至少一光譜儀(8);
所述激光器(1)用于輸出準(zhǔn)直平行的激光光束;
所述二維光柵片(2)用于使激光光束透射的光斑衍射圖像為預(yù)設(shè)光斑圖樣;
所述激光擴(kuò)束裝置(3)用于調(diào)節(jié)所述激光光束的發(fā)散角;
所述光路轉(zhuǎn)換裝置(4)用于對(duì)所述激光光束進(jìn)行反射;
所述聚集采集光學(xué)系統(tǒng)(5)以垂直于所述光路轉(zhuǎn)換裝置(4)反射的激光光束的方式設(shè)置于所述光路轉(zhuǎn)換裝置(4)的一側(cè),用于聚集所述光路轉(zhuǎn)換裝置(4)反射后的光束并且采集信號(hào)光束并準(zhǔn)直為平行光束;
所述耦合光學(xué)系統(tǒng)(6)以垂直于所述光路轉(zhuǎn)換裝置(4)透射的激光光束的方式設(shè)置于所述光路轉(zhuǎn)換裝置(4)的另一側(cè),用于將接收到的光束進(jìn)行匯聚成像并耦合至光纖束(7)的輸入端;
所述光纖束(7)的輸入端設(shè)置于所述耦合光學(xué)系統(tǒng)(6)的焦平面處,所述光纖束(7)的輸入端的光纖呈所述預(yù)設(shè)光斑圖樣分布,中心處設(shè)置至少一根光纖,外環(huán)位置設(shè)置多根與中心處的光纖的距離相同并且構(gòu)成所述預(yù)設(shè)光斑圖樣排列的光纖;所述光纖束(7)的輸出端連接所述光譜儀(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的空間偏移量可調(diào)的拉曼光譜系統(tǒng),其特征在于,
所述光譜儀(8)為成像光譜儀時(shí),所述光譜儀(8)的個(gè)數(shù)為1個(gè),所述光纖束(7)具有一個(gè)輸出端,所述光纖束(7)的輸出端的光纖呈所述預(yù)設(shè)光斑圖樣分布并且與所述光譜儀(8)的狹縫耦合,所述光纖束(7)的輸入端的中心光纖的另一端位于所述光纖束(7)的輸出端的一端。
3.如權(quán)利要求1所述的空間偏移量可調(diào)的拉曼光譜系統(tǒng),其特征在于,
所述光譜儀(8)為非成像光譜儀時(shí),所述光譜儀(8)的個(gè)數(shù)為2個(gè),所述光譜儀(8)包括第一光譜儀和第二光譜儀,所述光纖束(7)為Y型光纖束具有兩個(gè)輸出端,第一輸出端的光纖呈所述預(yù)設(shè)光斑圖樣分布并且與第一光譜儀的狹縫耦合,第一輸出端的光纖的數(shù)量為所述光纖束(7)的輸入端的外環(huán)位置的光纖的數(shù)量,第二輸出端的光纖呈線狀分布并且與所述第二光譜儀的狹縫耦合,第二輸出端的光纖的數(shù)量為所述光纖束(7)的輸入端的中心位置的光纖的數(shù)量。
4.如權(quán)利要求1所述的空間偏移量可調(diào)的拉曼光譜系統(tǒng),其特征在于,
所述拉曼光譜儀還包括設(shè)置于所述激光器(1)和所述光路轉(zhuǎn)換裝置(4)之間的與所述激光器(1)的激光光束垂直的凈化濾光片;還包括設(shè)置于所述光路轉(zhuǎn)換裝置(4)和耦合光學(xué)系統(tǒng)(6)之間的陷波濾光片。
5.如權(quán)利要求1所述的空間偏移量可調(diào)的拉曼光譜系統(tǒng),其特征在于,
所述預(yù)設(shè)光斑圖樣為圓形圖樣、線形圖樣、矩形圖樣。
6.使用權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的空間偏移量可調(diào)的拉曼光譜系統(tǒng)的拉曼光譜探測(cè)方法,其特征在于,包括:
將樣品放置于聚焦采集光學(xué)系統(tǒng)(5)的焦點(diǎn)處;
通過激光器(1)發(fā)射準(zhǔn)直平行的激光光束;
通過二維光柵片(2)使激光光束透射的光斑圖像為第一預(yù)設(shè)光斑圖樣;
通過激光擴(kuò)束裝置(3)調(diào)節(jié)所述激光光束的擴(kuò)束比;
通過光路轉(zhuǎn)換裝置(4)將接收到的激光光束反射到聚焦采集光學(xué)系統(tǒng)(5),所述聚焦采集光學(xué)系統(tǒng)(5)將所述光路轉(zhuǎn)換裝置(4)反射的激光光束聚集在放置有樣品的焦點(diǎn)處,并透射從樣品散射回的光束;
所述耦合光學(xué)系統(tǒng)(6)將接收到的光束進(jìn)行匯聚成像并耦合至光纖束(7)的輸入端,
通過光譜儀(8)采集光譜信號(hào)。
7.使用權(quán)利要求6所述的拉曼光譜探測(cè)方法,其特征在于,
所述方法還包括:如果當(dāng)前空間偏移量不符合采集要求,通過調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡的擴(kuò)束比調(diào)整空間偏移的大小后再次采集。
8.使用權(quán)利要求6所述的拉曼光譜探測(cè)方法,其特征在于,
所述光譜儀(8)為成像光譜儀時(shí),所述光譜儀(8)的個(gè)數(shù)為1個(gè),所述光纖束(7)具有一個(gè)輸出端,所述光纖束(7)的輸出端的光纖呈所述預(yù)設(shè)光斑圖樣分布并且與所述光譜儀(8)的狹縫耦合,所述光纖束(7)的輸入端的中心光纖的另一端位于所述光纖束(7)的輸出端的一端。
9.使用權(quán)利要求6所述的拉曼光譜探測(cè)方法,其特征在于,
所述光譜儀(8)為非成像光譜儀時(shí),所述光譜儀(8)的個(gè)數(shù)為2個(gè),所述光譜儀(8)包括第一光譜儀和第二光譜儀,所述光纖束(7)為Y型光纖束具有兩個(gè)輸出端,第一輸出端的光纖呈所述預(yù)設(shè)光斑圖樣分布并且與第一光譜儀的狹縫耦合,第一輸出端的光纖的數(shù)量為所述光纖束(7)的輸入端的外環(huán)位置的光纖的數(shù)量,第二輸出端的光纖呈線狀分布并且與所述第二光譜儀的狹縫耦合,第二輸出端的光纖的數(shù)量為所述光纖束(7)的輸入端的中心位置的光纖的數(shù)量。