光谱检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光谱检测领域，特别涉及一种光谱检测系统。
【背景技术】
[0002]非线性光谱技术是通过将两束或两束以上的脉冲激光同时照射至样品，从而获取样品分子结构与性能特征的技术。
[0003]在传统的非线性光谱实验中，获取一组非线性光谱数据之后，通常会改变脉冲激光偏振或改变样品方向获取另一组非线性光谱数据，以达到通过改变实验条件，获取更多的分子结构信息的目的。但由于光谱信号会受到实验温湿度波动、样品挥发程度、反应时间等各种因素的影响，在不同实验中获取的非线性光谱对应的实验条件和样品状态并不一定相同，这样就大大降低了检测的准确性，并且进行两次实验造成光谱检测的效率也非常低。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种光谱检测系统。所述技术方案如下:
[0005]本发明实施例提供了一种光谱检测系统，所述系统包括:
[0006]脉冲激光器，用于产生至少两束波长不同且相交于一点的激光脉冲；
[0007]至少两个光偏振器，与激光脉冲一一对应设置且每个所述光偏振器设置在对应的所述激光脉冲的光路上；
[0008]样品台，用于承载样品且设置在至少两束所述激光脉冲的相交处；
[0009]分束器，设置在信号光的光路上且将所述信号光分为两束子信号光，所述信号光为所述至少两束激光脉冲同时照射在所述样品上激发出的非线性光学信号；
[0010]两组检测器件，分别设置在所述分束器分出的两束子信号光的光路上，包括用于控制所述子信号光的偏振的光学元件、用于从所述子信号光中分离出特定波长的光信号的单色仪、以及用于将所述光信号转换成电信号的探测器，所述光学元件、所述单色仪和所述探测器依次设置在所述分束器分出的子信号光的光路上；
[0011]处理单元，用于根据两个所述探测器输出的电信号生成两幅光谱。
[0012]在本发明实施例的一种实现方式中，所述分束器为二向色分束器、偏振分束器或薄膜分束器。
[0013]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述探测器为光电倍增管或电荷耦合元件图像传感器。
[0014]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述光学元件包括用于将所述子信号光转换为线偏振光的格兰棱镜、，所述格兰棱镜设置在所述子信号光的光路上。
[0015]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述光学元件还包括用于改变所述子信号光的偏振角度的半波片，所述半波片设置在所述子信号光的光路上。
[0016]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述检测器件还包括设置在所述半波片和所述单色仪之间的滤光片。
[0017]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述检测器件还包括设置在所述半波片和所述单色仪之间的聚焦透镜。
[0018]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述脉冲激光器，具体用于:
[0019]产生两束相交的激光脉冲，两束激光脉冲中的一束激光脉冲为可见激光脉冲，所述两束激光脉冲中的另一束激光脉冲为红外激光脉冲或者可见激光脉冲。
[0020]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述可见激光脉冲的波长范围在400-1064纳米，所述红外激光脉冲的波长范围在2300-16000纳米。
[0021]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0022]通过至少两束激光脉冲同时照射到样品上，激光脉冲同时与分子的电子能级及振动能级进行共振激发，产生信号光；信号光通过分束器处理产生两路子信号光，每路子信号光分别通过检测器件进行处理获得电信号，将两路电信号输入处理单元，处理单元根据电信号生成两幅光谱，从而避免了现有技术中进行两次实验的问题，节约了实验时间，并且由于两幅光谱是在同一实验环境下生成的，不会出现两次单独实验所带来的样品改变或实验条件改变的问题，提高了实验精度和效率。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本发明实施例提供的一种光谱检测系统的结构示意图；
[0025]图2是本发明实施例提供的另一种光谱检测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0027]图1提供了一种光谱检测系统的结构示意图，参见图1，该系统包括:
[0028]脉冲激光器101，用于产生至少两束波长不同且相交于一点的激光脉冲；
[0029]至少两个光偏振器102，与激光脉冲一一对应设置且每个光偏振器设置在对应的激光脉冲的光路上；
[0030]样品台103，用于承载样品(固体或液体)且设置在至少两束激光脉冲的相交处；
[0031]分束器104，设置在信号光的光路上且将信号光分为两束子信号光，信号光为至少两束激光脉冲同时照射在样品上激发出的非线性光学信号，两束子信号光的波长或者偏振角度不同；
[0032]两组检测器件，分别设置在分束器分出的两束子信号光的光路上，包括用于控制子信号光的偏振的光学元件105、用于从子信号光中分离出特定波长的光信号的单色仪106、以及用于将光信号转换成电信号的探测器107，光学元件105、单色仪106和探测器107依次设置在分束器104分出的子信号光的光路上；
[0033]处理单元(图未示出)，用于根据两个探测器输出的电信号生成两幅光谱，处理单元分别与两个探测器107电连接。
[0034]具体地，脉冲激光器101产生至少两束波长不同的激光脉冲，当不同波长的激光脉冲照射到样品上时，激光脉冲既可以与分子的电子能级进行共振激发，又可以与分子的振动能级进行共振激发，从而产生信号光；信号光通过分束器处理产生两路子信号光，每路子信号光分别通过检测器件对光信号进行处理获得两路电信号，将两路电信号输入处理单元，处理单元根据电信号生成两幅光谱，从而避免了现有技术中进行两次实验的问题，节约了实验时间，不会出现两次单独实验所带来的样品改变或实验条件改变的问题，提高了实验精度和效率。
[0035]图2提供了另一种光谱检测系统的结构示意图，图2提供的系统中脉冲激光器产生两束激光脉冲(这里仅以两束激光脉冲作为举例，其中关于信号光的处理及相关器件的具体描述同样适用于图1提供的系统)，具体参见图2，该系统包括:
[0036]用于产生两束相交的激光脉冲的脉冲激光器201、设置在其中一束激光脉冲的光路上的第一光偏振器202、设置在另一束激光脉冲的光路上的第二光偏振器203、设置在两束激光脉冲相交处的样品台204、设置在信号光的光路上且将信号光分为两束子信号光的分束器205、以及分别设置在分束器205分出的两束子信号光的光路上的两组检测器件，样品台204内设有样品(固体或液体)，信号光为至少两束激光脉冲同时照射在样品上激发出的非线性光学信号，两束子信号光的波长或者偏振角度不同。
[0037]每组检测器件包括用于将子信号光转换为线偏振光的格兰棱镜206、用于改变子信号光的偏振角度的半波片207、用于从子信号光中分离出特定波长的光信号的单色仪208、用于将光信号转换成电信号的探测器209，格兰棱镜206、半波片207、单色仪208和探测器209依次设置在分束器205分出的子信号光的光路上。
[0038]该系统还包括根据两个探测器209输出的电信号生成两幅光谱的处理单元(图未示出)，处理单元分别与两个探测器209电连接。
[0039]当然，在上述光谱检测系统中，格兰棱镜206和半波片20