双波长远程拉曼探测系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种双波长远程拉曼探测系统。
【背景技术】
[0002]拉曼散射是分子对光的一种非弹性散射，在散射过程中，大分子和激光光子交换能量，使散射波长发生改变。由于分子和激光光子交换能量的多少严格由各种分子的内部固有能级特性所确定，从而为拉曼散射激光雷达进行分辨分子种类探测提供了基础。一般而言，拉曼散射不是共振过程，即任何波长的激光都可以使任何种类的分子发生拉曼散射，并一一辨别。这又为利用拉曼散射激光雷达进行分辨分子种类的探测提供了很大的方便。
[0003]激光雷达是以激光为光源，通过探测激光与被探测无相互作用的光波信号来远程测量的，使用振动拉曼技术进行测量的激光雷达技术即为拉曼激光雷达，主要用于大气遥感测量。
[0004]随着激光雷达技术的发展，激光雷达也逐步应用于基于拉曼光谱分析技术的固体或液体危险品远距检测。用于对危险品的远距快速鉴定和监测，无需接触检测，就可有效应用于远距危险品的探测，能够快速鉴别可疑物是否为易燃易爆品。激光雷达检测范围广泛，包括:爆炸物、爆物前体化学品、自制炸药等危险品。
[0005]目前，实施危险品远程检测的激光雷达主要是基于单波长远程激光雷达，其局限在于识别物质有限，识别精度低。因此，如何提高远程检测的检测物质范围和检测精度成为当前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的一种双波长远程拉曼探测系统。具体地，本发明提供一种双波长远程拉曼探测系统，用于扩大远程拉曼能探测的物质种类，提高探测灵敏度。
[0007]根据本发明的第一方面，提供一种双波长远程拉曼探测系统，包括:
[0008]双波长激光器，用于发出由第一波长激光和第二波长激光组成的双波长激光至远处的待测物质表面；
[0009]收集望远镜，用于收集待测物质上被激发出来的拉曼光并将所述拉曼光聚焦耦合至接收光纤；
[0010]接收光纤，用于接收收集望远镜所收集的拉曼光，将所述拉曼光导入至光谱仪；
[0011]光谱仪，将接收光纤传导来的所述拉曼光进行分光后发送至光电探测器；
[0012]光电探测器，用于采集经光谱仪分光后的光信号，将所述光信号转换为数字电信号，发送所述数字电信号至控制器；
[0013]控制器，用于控制拉曼检测的采集流程和数据采集；
[0014]所述光电探测器和所述激光器通过信号线连接，传输所述光电探测器控制与所述激光器之间的同步信号。
[0015]所述双波长远程拉曼探测系统进一步包括:置于所述接收光纤和所述光谱仪之间的滤波片转轮;所述滤波片转轮包括:透过范围大于第一波长的第一高通滤波片，和透过范围大于第二波长的第二高通滤波片，所述第一波长小于第二波长。所述第一波长是266纳米波长，所述第二波长是355纳米波长。所述第一高通滤波片是266nm高通截止滤光片;所述第二高通滤波片是355nm高通截止滤光片。
[0016]在信噪比小于设定阈值时，所述滤波片转轮(104)采用所述266nm高通截止滤光片采集267nm?305nm范围的拉曼光谱;在信噪比大于设定阈值时，所述滤波片转轮(104)采用所述355nm高通截止滤光片采集356nm?405nm范围的拉曼光谱。
[0017]所述光电探测器是增强电荷耦合器件、或者是光电倍增管、或者是雪崩二极管、或者是光电二极管。
[0018]本发明的一种双波长远程拉曼探测系统，采用双波长远程拉曼激光雷达，用于液体或固体化学危险物品如爆炸物等的远程检测，通过拓展光谱检测范围，可识别更多物质种类，识别精度高，提高了远程检测的检测物质范围和检测精度。
[0019]参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。
【附图说明】
[0020]并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021 ]图1示例性地示出了双波长远程拉曼探测系统示意图。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0023]目前，远程检测的激光雷达主要是基于单波长远程激光雷达，其局限在于识别物质有限，识别精度低。因此，如何提高远程检测的检测物质范围和检测精度成为当前需要解决的技术问题。
[0024]本发明的双波长远程拉曼探测系统，如图1所示，包括:
[0025]双波长激光器101，用于发出同轴的由第一波长(266nm)激光和第二波长(355nm)激光组成的双波长激光至远处的待测物质；
[0026]收集望远镜102，用于收集待测物质表面激发出来的拉曼光并将所述拉曼光聚焦耦合至接收光纤103;
[0027]接收光纤103，用于将所述拉曼光导入至光谱仪105;
[0028]光电探测器106，用于采集经光谱仪105分光后的光信号，将所述光信号转换为电信号，发送所述电信号至控制器107;
[0029]控制器107，用于控制拉曼检测的采集流程和采集拉曼信号；
[0030]所述光电探测器106和所述激光器101通过信号线108连接，所述光电探测器106控制与所述激光器101之间的同步信号。同步信号通过信号线108进行传输。
[0031]所述控制器107可以是计算机、或工控机、或便携式笔记本电脑、或手持智能终端。
[0032]所述双波长远程拉曼探测系统进一步包括:
[0033]滤波片转轮104，置于所述接收光纤103和所述光谱仪105之间的位置，优选地，该滤波片转轮固定在所述光谱仪105的入射狭缝位置处的外侧。所述滤波片转轮包括透过范围大于第一波长的第一高通滤波片和透过范围大于第二波长的第二高通滤波片，所述第一波长小于第二波长。第一波长是266纳米波长，所述第二波长是355纳米波长。