一种空间偏移拉曼光谱探测系统的制作方法

1.一种空间偏移拉曼光谱探测系统，其包括激光器、扩束装置、信号收集装置、带通滤波装置、聚焦装置、光谱仪和锥透镜环式激光辐照装置，所述激光器发出的激光经所述扩束装置射入所述锥透镜环式激光辐照装置后产生环形辐照光源，所述环形辐照光源照射待测样品，所述信号收集装置在所述环形辐照光源的中心处进行信号光的收集，再经过所述带通滤波装置消除信号光以外的各类杂散信号后，通过所述聚焦装置聚焦到所述光谱仪进行光谱分析，其特征在于，所述锥透镜环式激光辐照装置包括：共轴平行放置的第一平凸锥透镜和第二平凸锥透镜，所述第一平凸锥透镜和所述第二平凸锥透镜的折射率相同，所述第一平凸锥透镜的锥面和所述第二平凸锥透镜的锥面方向相同，所述第一平凸锥透镜的底角小于所述第二平凸锥透镜的底角，所述第一平凸锥透镜和第二平凸锥透镜的底角均小于5°。

2.根据权利要求1所述的一种空间偏移拉曼光谱探测系统，其特征在于，当所述第一平凸锥透镜和所述第二平凸锥透镜之间的距离为d₁时，所述锥透镜环式激光辐照装置的产生的0偏移量辐照点距离所述第二平凸锥透镜的距离d₂满足公式：

$d_2=\[d_1\·(n-1){\mathrm{\θ}}_1-r_0+\frac{b\·{\mathrm{cot\θ}}_2+a-d_1\·(n-1){\mathrm{\θ}}_1+r_0}{(1-\frac{1}{n}){\mathrm{\θ}}_1+\cos (1-\frac{1}{n}){\mathrm{\θ}}_1\·{\mathrm{cot\θcot\θ}}_2}\·(1-\frac{1}{n}){\mathrm{\θ}}_1\]\·\cot (n-1)({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)$

其中，n为第一平凸锥透镜和第二平凸锥透镜的折射率，θ₁为第一平凸锥透镜的底角，θ₂为第二平凸锥透镜的底角，r₀为经过扩束后的激光光束半径，b为第二平凸锥透镜的底宽，a为第二平凸锥透镜的半径，0°＜θ₁＜θ₂＜5°。

3.根据权利要求2所述的一种空间偏移拉曼光谱探测系统，其特征在于，当所述第一平凸锥透镜和第二平凸锥透镜之间的距离d₁固定不变时，改变0偏移量辐照点与第二平凸锥透镜的距离d₂，即可得到连续变化的环形辐照光源，该环形辐照光源的内径r₂满足公式：

r₂＝(d₂-d)·cot(n-1)(θ₂-θ₁)

其中，d为环形辐照光源与第二平凸锥透镜之间的距离。

4.根据权利要求1所述的一种空间偏移拉曼光谱探测系统，其特征在于，其还包括一维移动平台，所述一维移动平台用于改变所述锥透镜环式激光辐照装置与所述待测样品之间的距离。

5.根据权利要求1所述的一种空间偏移拉曼光谱探测系统，其特征在于，其还包括计算机，所述计算机与所述光谱仪连接。