[发明专利]一种温度控制型单光源CARS光谱装置及检测拉曼活性介质的方法

权利要求书

1.一种温度控制型单光源CARS光谱装置，其特征在于，包括：

脉冲激光器，其用以输出脉冲光束；

光隔离器，其用以分离入射的光信号以使得所述脉冲光束、第一合成光束沿各自对应的传输方向单方向传输；

第一聚焦透镜；

激发池，其用以接收经由第一聚焦透镜聚焦的所述脉冲光束、并产生至少由后向受激拉曼散射光即BSRS光和后向受激布里渊散射光即SBS光所构成的第一合成光束；

控温元件，其用以调控所述激发池的温度；

第二聚焦透镜；

测量池，其用以接收经由第二聚焦透镜聚焦的所述第一合成光束、并产生至少由第一合成光束、CARS光信号所构成的第二合成光束；

第一滤波器，其用以自所述第二合成光束分离出CARS光信号；

以及用以对所述CARS光信号进行检测的第一探测器；

其中，所述脉冲激光器所输出脉冲光束通过所述光隔离器后经由第一聚焦透镜聚焦后入射至温度受控于控温元件的所述激发池中；激发池内的介质受激所产生的由后向受激拉曼散射光和后向受激布里渊散射光所构成的第一合成光束经由所述第一聚焦透镜聚焦、所述光隔离器分离、所述第二聚焦透镜聚焦后入射至所述测量池中；测量池受激所产生的由第一合成光束、CARS光信号所构成的第二合成光束经由第一滤波器分离出CARS光信号后，由第一探测器对所述CARS光信号进行检测。

2.根据权利要求1所述的温度控制型单光源CARS光谱装置，其特征在于：所述激发池内介质的选取原则为其所对应的斯托克斯拉曼光光谱能够覆盖待测物种所对应的斯托克斯拉曼光特征光谱线且能够产生受激拉曼散射光和后向受激布里渊散射光的介质。

3.根据权利要求2所述的温度控制型单光源CARS光谱装置，其特征在于：所述介质至少包括下述任意一种液体介质或者几种液体介质所构成的混合液体介质；所述液体介质为丙酮、水、重水、甲醇、乙醇、氨水、环己酮、环己醇、二硫化碳以及氟利昂。

4.根据权利要求1所述的温度控制型单光源CARS光谱装置，其特征在于：

所述装置还包括：

第二滤波器，其用以滤除所述第一合成光束中的干扰信号，所述干扰信号至少包括反斯托克斯拉曼光。

5.根据权利要求1或者4所述的温度控制型单光源CARS光谱装置，其特征在于：

所述装置还包括：

分束镜，其用以将所述第一合成光束反射至二向色镜；

二向色镜，其用以将所述第一合成光束中的后向受激拉曼散射光(BSRS)反射至第二探测器并将后向受激布里渊散射光透射至第三探测器；

第二探测器，其用以对后向受激拉曼散射光(BSRS)进行定量检测；

以及用以对后向受激布里渊散射光信号进行定量检测的第三探测器。

6.根据权利要求5所述的温度控制型单光源CARS光谱装置，其特征在于：

所述装置还包括：

染料循环放大池，其用以增加第一合成光束中的后向受激拉曼散射光(BSRS)的比例值。

7.一种基于权利要求1-3任意一项所述装置的检测拉曼活性介质的方法，其包括如下步骤：

步骤1、将待测物种装入测量池并选取激发池中相对应的介质；

步骤2、通过控温元件调控所述激发池的温度以改变第一合成光束中后向受激拉曼散射光(BSRS)和后向受激布里渊散射光的产生效率；

步骤3、通过第一探测器对所述CARS光信号进行检测。

8.根据权利要求7所述的检测拉曼活性介质的方法，其特征在于：

所述步骤1还包括设置第二滤波器以滤除自所述光隔离器分离出的第一合成光束中的干扰即反斯托克斯拉曼光。