专利名称：一种用于水环境拉曼光谱测量的光学探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学探头，具体地说是一种用于水环境拉曼光谱测量的光学探头。
背景技术：
拉曼光谱作为研究物质结构的一个强有力工具，被广泛应用于水环境物质的检测，国内外也研制了用于水下原位探测的拉曼光谱仪器，对于大多数用于水环境的拉曼光谱仪器，其前置光路也就是光学探头部分，都是采用长通滤光片抑制激发光的瑞利散射，同时通过拉曼光谱信号。然而在水环境测量，水的拉曼信号也是一个很强的干扰源，而这些是目前拉曼光谱仪器中的光学探头没有考虑的。
发明内容本实用新型针对拉曼光谱水环境探测，提供一种抑制水的强拉曼信号、可进行长时间积分的光学探头装置。本实用新型的光学探头包括石英透镜窗口、激发光纤、信号光纤在内的密封壳体、 壳体内由准直透镜、激光线滤光片和高反镜组成的发射光路，实现发射接收同轴的二向色镜以及光纤耦合透镜，其特征是它还包括一个在二向色镜和光纤耦合透镜之间的带通滤光片。与通常商业化的拉曼光学探头不同，本实用新型采用一个在二向色镜和光纤耦合透镜之间的带通滤光片代替通常的长通滤光片。对于水环境探测，拉曼频移在3420CHT1位置的水的拉曼信号非常强，而且带宽较宽(观00 SSOOcnr1)，这样严重干扰了其他信号的探测，如甲烷拉曼频移位于^ΙδοπΓ1，实际上位于水的拉曼峰的一侧，由于溶解在水里的探测物质含量通常很低，因此通常容易被水的拉曼信号所掩盖；另一方面，对于拉曼光谱，由于信号较弱，通常需要较长时间积分探测光谱信号，而由于水的拉曼信号很强，短时间积分就会造成探测器饱和，也阻碍了拉曼光谱水环境探测的应用。基于此，本实用新型采用光谱通带为200 ^SOcnT1，阻带为OOcnT1和)3200(3!^1的带通滤光片，在抑制激光瑞利散射的同时，利用四50 3200CHT1之间的过渡带有效抑制了水的拉曼信号，同时保证了其他信号的有效探测，并实现了长时间积分信号不饱和，有效提高了水环境拉曼光谱探测的信噪比。下面附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型光学探头装置结构示意图；图中1为壳体，2为激发光纤，3为准直透镜，4为激光线滤光片，5为高反镜，6为二向色镜，7为石英透镜窗口，8为带通滤光片，9为光纤耦合透镜，10为信号光纤。
具体实施方式
[0009]如图1所示，本实用新型的光学探头包括石英透镜窗口 7、激发光纤2、信号光纤11 在内的密封壳体1、壳体1内由准直透镜3、激光线滤光片4和高反镜5组成的发射光路，实现发射接收同轴的二向色镜6以及光纤耦合透镜9，其特征是它还包括一个在二向色镜6 和光纤耦合透镜9之间的带通滤光片8。为保证拉曼光谱信号的探测范围，并有效抑制水的拉曼信号，上述带通滤光片8 的光谱通带为200 ^δΟαιΓ1，阻带为OOcnT1和>320001^。
权利要求1.一种用于水环境拉曼光谱测量的光学探头，包括石英透镜窗口(7)、激发光纤O)、 信号光纤(11)在内的密封壳体(1)、壳体⑴内由准直透镜(3)、激光线滤光片(4)和高反镜( 组成的发射光路，实现发射接收同轴的二向色镜(6)以及光纤耦合透镜(9)，其特征是它还包括一个在二向色镜(6)和光纤耦合透镜(9)之间的带通滤光片(8)。
2.根据权利要求1所述的一种光学探头，其特征在于该光学探头所用的带通滤光片 (8)的光谱通带为200 2950cm"1,阻带为OOcnT1和>3200cm_1o
专利摘要本实用新型为一种用于水环境拉曼光谱测量的光学探头，该探头包括石英透镜窗口(7)、激发光纤(2)、信号光纤(11)在内的密封壳体(1)、壳体1内由准直透镜(3)、激光线滤光片(4)和高反镜(5)组成的发射光路，实现发射接收同轴的二向色镜(6)以及光纤耦合透镜(9)，其特征是它还包括一个在二向色镜(6)和光纤耦合透镜(9)之间的带通滤光片(8)。本实用新型采用一个带通滤光片代替通常的长通滤光片，在抑制激光瑞利散射的同时，还有效抑制了水的拉曼信号，同时保证了其他信号的有效探测，并实现了长时间积分信号不饱和，有效提高了水环境拉曼光谱探测的信噪比。
文档编号G01N21/65GK202057601SQ201120019058
公开日2011年11月30日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者张宾 申请人:青岛科技大学