本發(fā)明涉及拉曼光譜檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于序列移頻激發(fā)的拉曼信號(hào)檢測(cè)處理系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

拉曼光譜是一種分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，激發(fā)光子與分子通過(guò)相互作用產(chǎn)生表征分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)差的特征頻移，由此可判斷出分子中所含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)，從而得到分子結(jié)構(gòu)或成分的信息，每種物質(zhì)都有對(duì)應(yīng)的“指紋”拉曼光譜，因而拉曼光譜在光譜學(xué)大家族中占著重要地位。

目前，拉曼光譜已經(jīng)廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料、環(huán)保、安檢和考古等領(lǐng)域。隨著激光技術(shù)和信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，拉曼光譜技術(shù)在當(dāng)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但在檢測(cè)過(guò)程中,樣品含有雜質(zhì)或熒光吸收物質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生熒光干擾,且當(dāng)激發(fā)光子提供了足夠的能量以致產(chǎn)生熒光時(shí),拉曼信號(hào)將變模糊甚至被掩蓋，一般情況下，熒光的強(qiáng)度是拉曼散射光的10⁶-10⁸倍。另外，ccd等光電探測(cè)器本身的隨機(jī)噪聲和暗電流也會(huì)對(duì)一些相對(duì)弱的拉曼峰的識(shí)別產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。這些問(wèn)題都極大地制約了拉曼光譜技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中拉曼檢測(cè)常常遭受樣品，雜質(zhì)和基質(zhì)成分的熒光的干擾，因此，提出了一種移頻激發(fā)拉曼差分光譜法(shiftedexcitationramandifferencespectroscopy，serds)，其是基于拉曼光譜與熒光光譜對(duì)激發(fā)光波長(zhǎng)的依賴(lài)程度不同而提出的。移頻激發(fā)拉曼差分光譜法提取出的拉曼信號(hào)的信噪比與使用的激發(fā)波長(zhǎng)的數(shù)量成正比，但是多個(gè)激光器的聯(lián)合使用必然極大地增加光源復(fù)雜度與探測(cè)成本。移頻激發(fā)拉曼差分光譜法的另一個(gè)技術(shù)缺陷是需要從差分光譜中重構(gòu)真實(shí)的拉曼光譜，差分計(jì)算引起的偏離散粒噪聲限制了其算法的性能。在有噪聲存在的情況下，解卷積算法容易出現(xiàn)復(fù)原光譜噪聲嚴(yán)重放大的病態(tài)問(wèn)題。此外當(dāng)差分光譜中正負(fù)拉曼峰強(qiáng)度不一致時(shí)，復(fù)原結(jié)果會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的振蕩現(xiàn)象，甚至?xí)a(chǎn)生光譜扭曲或?qū)е陆档凸庾V分辨率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的一種基于序列移頻激發(fā)的拉曼信號(hào)檢測(cè)處理系統(tǒng)和方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)原光譜時(shí)噪聲嚴(yán)重放大、出現(xiàn)嚴(yán)重的振蕩、光譜扭曲或?qū)е陆档凸庾V分辨率的問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種拉曼信號(hào)檢測(cè)處理系統(tǒng)，包括光纖拉曼探頭、光譜預(yù)處理單元、執(zhí)行器電路單元和處理單元；

所述執(zhí)行器電路單元用于控制所述光纖拉曼探頭產(chǎn)生序列波長(zhǎng)的拉曼光信號(hào)；

所述光纖拉曼探頭用于激發(fā)并收集樣品產(chǎn)生的拉曼光信號(hào)；

所述光譜預(yù)處理單元用于對(duì)收集的拉曼光信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，消除二階、三階衍射，并將處理后的拉曼光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

所述處理單元用于通過(guò)特定解調(diào)算法對(duì)光譜預(yù)處理單元收集的拉曼光信號(hào)序列進(jìn)行處理，提取真實(shí)拉曼光譜。

作為優(yōu)選的，所述光纖拉曼探頭包括用于產(chǎn)生等間隔、等功率、等時(shí)長(zhǎng)的拉曼光信號(hào)的激光器，以及控制激光器輸出波長(zhǎng)的溫度控制器，所述溫度控制器連接所述執(zhí)行器電路單元。

作為優(yōu)選的，所述溫度控制器包括半導(dǎo)體致冷器、熱沉臺(tái)件和氮化鋁基板，所述半導(dǎo)體致冷器安裝于熱沉臺(tái)件底部，所述氮化鋁基板安裝于所述熱沉臺(tái)件上，所述激光器連同一熱敏電阻安裝于氮化鋁基板上。

作為優(yōu)選的，所述激光器和溫度控制器通過(guò)to-8封裝，封裝的輸出管腳包括激光器的輸出的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn)、熱敏電阻的兩個(gè)觸點(diǎn)和半導(dǎo)體致冷器的兩個(gè)觸點(diǎn)。

作為優(yōu)選的，所述光纖拉曼探頭還包括帶通濾波片、第一長(zhǎng)通濾光片、第二長(zhǎng)通濾波片、非球面透鏡、第三長(zhǎng)通濾波片和光纖耦合器；

所述帶通濾波片設(shè)于激光器的發(fā)射光路上，用于消除激光器的雜散輻射，并將拉曼散射光傳遞至第一長(zhǎng)通濾波片；

所述第一長(zhǎng)通濾波片、第二長(zhǎng)通濾波片用于將激光器的拉曼光信號(hào)導(dǎo)出至光纖拉曼探頭的探頭檢測(cè)口；

所述非球面透鏡設(shè)于探頭檢測(cè)口處，用于收集樣品產(chǎn)生的拉曼光信號(hào)；

所述第三長(zhǎng)通濾波片用于剔除非球面透鏡收集的拉曼光信號(hào)中摻雜的激勵(lì)源和反斯托克斯光，并將拉曼光信號(hào)導(dǎo)入至光纖耦合器；

所述光纖耦合器通過(guò)一收集光纖連接光譜預(yù)處理單元，用于將收集到的拉曼光信號(hào)耦合到收集光纖。

作為優(yōu)選的，所述光譜預(yù)處理單元包括依次設(shè)置的準(zhǔn)直鏡、全息光柵、聚焦鏡和ccd探測(cè)器面板，所述準(zhǔn)直鏡、全息光柵和聚焦鏡用于將一級(jí)衍射光譜聚焦，所述ccd探測(cè)器面板用于對(duì)聚焦后的一階衍射光譜轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

作為優(yōu)選的，所述處理單元包括標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換模塊和迭代估算模塊；

所述標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換模塊用于對(duì)收集到的拉曼光信號(hào)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換預(yù)處理，得到初步的光譜估值；

所述迭代估算模塊用于對(duì)光譜進(jìn)行迭代估算，得到收斂后的真實(shí)拉曼光譜。

一種拉曼信號(hào)檢測(cè)處理方法，包括：

s1、發(fā)射序列激光并收集樣品產(chǎn)生的序列拉曼光信號(hào)；

s2、獲取拉曼光譜向量數(shù)據(jù)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換，并初始估算熒光光譜和拉曼光譜；

s3、根據(jù)估算的拉曼光譜估值進(jìn)行權(quán)重向量計(jì)算；

s4、對(duì)熒光光譜和拉曼光譜進(jìn)行迭代估算；

s5、重復(fù)步驟s3、s4直至光譜值收斂，獲得真實(shí)拉曼光譜。

作為優(yōu)選的，步驟s2中，所述熒光光譜的初始估算值為光譜序列對(duì)應(yīng)每個(gè)光譜位置上的最小值，所述拉曼光譜的初始估算值為光譜序列對(duì)應(yīng)每個(gè)光譜位置上的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

作為優(yōu)選的，所述步驟s4中，熒光光譜和拉曼光譜進(jìn)行迭代估算公式為：

式中，si^r表示第i次拉曼光譜估值，si^f表示第i次熒光光譜估值，表示第i次拉曼光譜的權(quán)重向量。

本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N基于序列移頻激發(fā)的拉曼信號(hào)檢測(cè)處理系統(tǒng)和方法，采用便攜式光纖拉曼探頭測(cè)量的方式，可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)原位固體、粉末、液體、氣體等樣品檢測(cè)，避免了取樣過(guò)程對(duì)樣本的污染；通過(guò)溫度控制單體dbr激光器產(chǎn)生等間隔、等功率、等時(shí)長(zhǎng)的順序拉曼激光序列，替換了多個(gè)激光器的聯(lián)用方案，降低了移頻激發(fā)(serds)技術(shù)的復(fù)雜度和設(shè)備成本；同時(shí)結(jié)合快速解調(diào)算法對(duì)光譜矩陣進(jìn)行光譜精確提取以消除熒光背景，固定模式噪聲和室內(nèi)燈具散射等的影響，同時(shí)無(wú)需基線校正和光譜重構(gòu)，對(duì)高背景弱拉曼峰提取尤為顯著。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的基于序列移頻激發(fā)的拉曼信號(hào)檢測(cè)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成圖

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的便攜式光纖拉曼探頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的dbr激光二極管結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的基于序列移頻激發(fā)的拉曼信號(hào)檢測(cè)處理方法示意圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的基于序列移頻激發(fā)的拉曼信號(hào)檢測(cè)處理方法的模擬效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，圖中示出了一種基于序列移頻激發(fā)的拉曼信號(hào)檢測(cè)處理系統(tǒng)，其包括光纖拉曼探頭、執(zhí)行器電路單元、光譜預(yù)處理單元、便攜式電腦主機(jī)，光纖拉曼探頭用于發(fā)射拉曼激光至待檢測(cè)樣品并收集樣品產(chǎn)生的拉曼散射光，其中鋰電池組分別連接所述光譜預(yù)處理單元和所述執(zhí)行器電路單元并供電，所述執(zhí)行器電路單元用于控制光纖拉曼探頭產(chǎn)生序列波長(zhǎng)激發(fā)，所述光譜預(yù)處理單元通過(guò)拉曼信號(hào)收集光纖3連接所述光纖拉曼探頭，用于對(duì)收集的拉曼散射光進(jìn)行光學(xué)預(yù)處理、光電模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述便攜式電腦主機(jī)通過(guò)兩個(gè)usb線纜分別連接所述光譜預(yù)處理單元和所述執(zhí)行器電路單元，用于發(fā)布順序激發(fā)指令，讀取、算法提取和顯示光譜；具體的，便攜式電腦主機(jī)控制執(zhí)行器電路單元調(diào)諧光纖拉曼探頭的輸出波長(zhǎng)、輸出功率和輸出時(shí)長(zhǎng)，從光譜預(yù)處理單元中讀取原始光譜數(shù)據(jù)，并對(duì)拉曼信號(hào)進(jìn)行算法提取、數(shù)據(jù)顯示和下載。

由于移頻激發(fā)拉曼差分光譜法提取出的拉曼信號(hào)的信噪比與使用的激發(fā)波長(zhǎng)的數(shù)量成正比，現(xiàn)有技術(shù)中采用的多個(gè)激光器的聯(lián)合使用極大地增加光源復(fù)雜度與探測(cè)成本，移頻激發(fā)拉曼差分光譜法的另一個(gè)技術(shù)缺陷是需要從差分光譜中重構(gòu)真實(shí)的拉曼光譜，差分計(jì)算引起的偏離散粒噪聲限制了其算法的性能。在有噪聲存在的情況下，解卷積算法容易出現(xiàn)復(fù)原光譜噪聲嚴(yán)重放大的病態(tài)問(wèn)題。此外當(dāng)差分光譜中正負(fù)拉曼峰強(qiáng)度不一致時(shí)，復(fù)原結(jié)果會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的振蕩現(xiàn)象，甚至?xí)a(chǎn)生光譜扭曲或?qū)е陆档凸庾V分辨率。

因此，在本實(shí)施例中，所述光纖拉曼探頭內(nèi)設(shè)置有dbr(distributedbraggreflector，分布式布拉格反射)激光二極管401，dbr激光二極管通過(guò)線路5連接執(zhí)行器電路單元，通過(guò)dbr激光二極管實(shí)現(xiàn)等間隔、等功率、等時(shí)長(zhǎng)的拉曼激光序列的激發(fā)，替換了多個(gè)激光器聯(lián)用的方案，降低了多頻激發(fā)技術(shù)的復(fù)雜程度及設(shè)備成本。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，所述光纖拉曼探頭還包括：帶通濾光片402、第一長(zhǎng)通濾光片403、第二長(zhǎng)通濾光片406、第三長(zhǎng)通濾光片407、光纖耦合器408、非球面透鏡405和石英玻璃窗口404，還包括探頭外壁；具體的，所述帶通濾光片402和所述第一長(zhǎng)通濾波片依次設(shè)于dbr激光二極管的發(fā)射光路上，所述第二長(zhǎng)通濾光片406設(shè)于第一長(zhǎng)通濾光片403的反射光路上，所述第二長(zhǎng)通濾光片406的反射光路上設(shè)有非球面透鏡405和石英玻璃窗口404，所述非球面透鏡405和石英玻璃窗口404設(shè)于探頭內(nèi)壁上；具體的，dbr激光二極管發(fā)射拉曼激光后，經(jīng)過(guò)帶通濾光片402消除雜散輻射后射入到第一長(zhǎng)通濾光片403，第一長(zhǎng)通濾光片403用于和所述第二長(zhǎng)通濾光片406用于將拉曼激光反射導(dǎo)出至非球面透鏡處并射出，所述非球面透鏡焦距為2.4mm，數(shù)值孔徑na＝0.8，石英玻璃窗口厚度為1mm；所述非球面透鏡用于匯聚樣品產(chǎn)生的拉曼散射光并發(fā)送至第二長(zhǎng)通濾波片406，經(jīng)過(guò)第二長(zhǎng)通濾波片406、第三長(zhǎng)通濾波片407發(fā)射至光纖耦合器408，光纖耦合器408通過(guò)拉曼信號(hào)收集光纖3連接光譜預(yù)處理單元；所述第三長(zhǎng)通濾光片407用于剔除拉曼散射光中摻雜的激勵(lì)源和反斯托克斯光線。

具體的，如圖3所示，在本實(shí)施例中，所述dbr激光二極管芯片4011連同一個(gè)熱敏電阻4012表貼在一個(gè)方形的氮化鋁基板4013上，氮化鋁基板4013背面焊接在一個(gè)銅鎢合金熱沉臺(tái)件4014上，熱沉臺(tái)件4014底部安裝在半導(dǎo)體致冷器(thermoelectriccooler，tec)4015上，整體以to-84016封裝。封裝輸出管腳包含dbr激光二極管芯片4011的輸出陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn)，熱敏電阻的兩個(gè)觸點(diǎn)，控制tec4015的兩個(gè)觸點(diǎn)。在dbr激光二極管401(或4011)正常工作范圍內(nèi)，外部驅(qū)動(dòng)控制tec4015的溫度可調(diào)諧dbr激光二極管401的輸出波長(zhǎng)。

在本實(shí)施例中，dbr激光二極管401的輸出波長(zhǎng)與其自身溫度之間關(guān)系是：

在本實(shí)施例中，所述執(zhí)行器電路單元作為從機(jī)負(fù)責(zé)管控tec4015溫度值(20℃→23℃→26℃→29℃)，并且以acc和apc外部觸發(fā)的方式驅(qū)動(dòng)dbr激光二極管生成序列等間隔波長(zhǎng)，同功率，等時(shí)長(zhǎng)的拉曼光源序列(784.630nm→784.852nm→785.074nm→785.296nm)。

在本實(shí)施例中，所述光譜預(yù)處理單元包括準(zhǔn)直鏡、全息光柵、聚焦鏡和ccb探測(cè)器面板，所述光譜預(yù)處理單元對(duì)收到的拉曼散射光信號(hào)進(jìn)行消除二階、三階衍射光譜處理，經(jīng)過(guò)處理后的光束通過(guò)準(zhǔn)直鏡、全息光柵和聚焦鏡用于將一級(jí)衍射光譜聚焦，所述ccd探測(cè)器面板用于對(duì)聚焦后的一級(jí)衍射光譜進(jìn)行光電模數(shù)轉(zhuǎn)換。

在本實(shí)施例中，所述便攜式電腦主機(jī)通過(guò)快速解調(diào)算法涉及標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換預(yù)處理與無(wú)監(jiān)督快速收斂迭代逼近方法實(shí)現(xiàn)真實(shí)拉曼光譜的提取，具體的，所述便攜式電腦主機(jī)包括控制單元、光信號(hào)獲取單元和解調(diào)單元；

所述控制單元用于控制執(zhí)行器電路單元和光譜預(yù)處理單元按續(xù)工作；

所述光信號(hào)獲取單元用于獲取光譜預(yù)處理單元處理后的光信號(hào)；

所述解調(diào)單元用于通過(guò)快速解調(diào)算法實(shí)現(xiàn)真實(shí)拉曼光譜的提取，具體涉及標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換預(yù)處理、無(wú)監(jiān)督快速收斂迭代逼近方法。

具體的，所述處理單元包括標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換模塊和迭代估算模塊；

所述標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換模塊用于對(duì)收集到的拉曼光信號(hào)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換預(yù)處理，得到初步的光譜估值；

所述迭代估算模塊用于對(duì)光譜進(jìn)行迭代估算，得到收斂后的真實(shí)拉曼光譜。

本實(shí)施例中的工作流程為：

便攜式電腦主機(jī)控制執(zhí)行器電路單元開(kāi)啟tec，將dbr激光二極管調(diào)節(jié)到起始溫度20℃，溫度穩(wěn)定后打開(kāi)dbr激光二極管，控制輸出功率p，輸出時(shí)長(zhǎng)t；

接著，便攜式電腦主機(jī)通過(guò)光纖拉曼探頭在線獲取拉曼信號(hào)圖譜，即為r1，顯示并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，關(guān)閉dbr激光二極管。

重復(fù)上述步驟的操作，分別將dbr激光二極管起始溫度調(diào)節(jié)到23℃、26℃、29℃，輸出同功率p，同時(shí)長(zhǎng)t；獲取拉曼信號(hào)圖譜r2、r3、r4，顯示并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，關(guān)閉dbr激光二極管；

關(guān)閉執(zhí)行器電路單元，便攜式電腦主機(jī)處理得到的序列譜圖，最終提取出真實(shí)的拉曼光譜。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中提供了一種基于序列移頻激發(fā)的拉曼信號(hào)檢測(cè)處理方法，包括：

s1、發(fā)射序列激光并收集樣品產(chǎn)生的序列拉曼光信號(hào)；

s2、獲取拉曼光譜向量數(shù)據(jù)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換，并初始估算熒光光譜和拉曼光譜；

s3、根據(jù)估算的拉曼光譜估值進(jìn)行權(quán)重向量計(jì)算；

s4、對(duì)熒光光譜和拉曼光譜進(jìn)行迭代估算；

s5、重復(fù)步驟s3、s4直至光譜值收斂，獲得真實(shí)拉曼光譜。

具體的，在步驟s1中，所述序列波長(zhǎng)拉曼激光為等間隔、等功率、等時(shí)長(zhǎng)的拉曼激光，可通過(guò)dbr激光二極管激發(fā)，替換了多個(gè)激光器聯(lián)用的方案，降低了多頻激發(fā)技術(shù)的復(fù)雜程度及設(shè)備成本。

在本實(shí)施例中，所述步驟s2具體包括：

對(duì)獲取的拉曼光譜進(jìn)行預(yù)處理，將光譜橫坐標(biāo)校準(zhǔn)到波數(shù)(cm-1)單位，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換：

上式中，ri表示獲得的第i個(gè)拉曼光譜向量，表示拉曼光譜ri向量對(duì)應(yīng)的光譜平均值，δi表示拉曼光譜ri向量對(duì)應(yīng)的光譜標(biāo)準(zhǔn)差；

將k個(gè)光譜序列對(duì)應(yīng)每個(gè)光譜位置上的最小值作為所述熒光光譜的初始估算值具體計(jì)算公式為：

將k個(gè)光譜序列對(duì)應(yīng)每個(gè)光譜位置上的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為所述拉曼光譜的初始估算值具體計(jì)算公式為：

在本實(shí)施例中，所述步驟s3具體包括，將估算的光譜值帶入下式計(jì)算拉曼光譜的權(quán)重向量：

上式中“÷”和“+”描述的是點(diǎn)運(yùn)算過(guò)程，另外rk,n表示經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變換后的第k個(gè)拉曼光譜向量中第n個(gè)光譜數(shù)據(jù)值，k的最大值是激發(fā)光波長(zhǎng)的個(gè)數(shù)，n的最大值是光譜向量的長(zhǎng)度，i為迭代次數(shù)，一般默認(rèn)設(shè)置為1000。當(dāng)n-k小于零時(shí)設(shè)定為n。

在本實(shí)施例中，所述步驟s4中，熒光光譜和拉曼光譜進(jìn)行迭代估算公式為：

式中，si^r表示第i次拉曼光譜估值，si^f表示第i次熒光光譜估值，表示第i次拉曼光譜的權(quán)重向量。

在本實(shí)施例中，所述步驟s5中，通過(guò)重復(fù)迭代步驟s3、s4，迭代次數(shù)至少1000次，獲得快速收斂的光譜值，進(jìn)而重現(xiàn)真實(shí)拉曼光譜，如圖5所示，為采取本發(fā)明方法提取的原始拉曼光譜效果圖。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種基于序列移頻激發(fā)的拉曼信號(hào)檢測(cè)處理系統(tǒng)和方法，采用便攜式光纖拉曼探頭測(cè)量的方式，可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)原位固體、粉末、液體、氣體等樣品檢測(cè)，避免了取樣過(guò)程對(duì)樣本的污染；通過(guò)溫度控制單體dbr激光器產(chǎn)生等間隔、等功率、等時(shí)長(zhǎng)的順序拉曼激光序列，替換了多個(gè)激光器的聯(lián)用方案，降低了移頻激發(fā)(serds)技術(shù)的復(fù)雜度和設(shè)備成本；同時(shí)結(jié)合快速解調(diào)算法對(duì)光譜矩陣進(jìn)行光譜精確提取以消除熒光背景，固定模式噪聲和室內(nèi)燈具散射等的影響，同時(shí)無(wú)需基線校正和光譜重構(gòu)，對(duì)高背景弱拉曼峰提取尤為顯著。

最后，本申請(qǐng)的方法僅為較佳的實(shí)施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。