[发明专利]高效光程折叠器件及拉曼探测器和系统

说明书

本申请属于激光探测领域，提供一种高效光程折叠器件及拉曼探测器和系统，高效光程折叠器件可以实现对光束的多次反射，具备较长的光程以及较高的光程体积比，体积小巧；拉曼探测器通过采用高效光程折叠器件，使激励激光可以多次通过样品室，反复激发待测样品，从而获得增强的拉曼光信号；拉曼探测系统通过采用拉曼探测器，对增强的拉曼光信号进行收集和光谱分析、体积小、光路结构稳定，可以有效提高待测样品的拉曼光谱分析结果的准确性和精度。

技术领域

本申请涉及激光探测领域，具体涉及一种高效光程折叠器件及拉曼探测器和系统。

背景技术

拉曼光谱是由激励光束的光子与待测样品分子进行非弹性碰撞产生的散射光信号。拉曼光信号含有物质识别非常重要的指纹光谱信息，相比于红外吸收光谱，拉曼光谱重叠少，且大多数重要的分子或基团都是拉曼活性的，许多红外非活性的对称分子，如N2、H2等都有拉曼光谱，因此拉曼光谱分析具有广阔的应用前景。拉曼光信号太弱且是散射光，能否对拉曼光信号进行增强是影响拉曼光谱分析结果可靠性的重要因素。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种高效光程折叠器件及拉曼探测器和系统，能够使激励激光可以多次通过样品室，反复激发待测样品，从而获得增强的拉曼光信号，有效提高待测样品的拉曼光谱分析结果的准确性和精度。

本申请实施例第一方面提供一种高效光程折叠器件，包括：

一个输入端，用于输入光束；

一个输出端，用于输出光束，所述输入端与所述输出端分离设置；

一个主平面反射镜；

一个凹面反射镜，具有一个焦平面，所述焦平面到所述凹面反射镜的距离为所述凹面反射镜的焦距f，所述焦平面具有一个原点，所述原点为所述主平面反射镜与凹面反射镜组成的光学系统的光轴在所述焦平面上的交点；

一个倾斜反射镜，为面积小于所述主平面反射镜的平面反射镜，所述倾斜反射镜的法线与所述主平面反射镜的法线之间的倾斜角为θ1且θ1不为零；

至少一个直角反射镜，所述直角反射镜的非反射面的面积小于所述主平面反射镜且所述直角反射镜的两个反射面朝向所述凹面反射镜设置；

所述输入端的入射面、所述输出端的出射面、所述主平面反射镜和所述倾斜反射镜共面且位于所述凹面反射镜的焦平面，所述输入端和所述输出端位于所述主平面反射镜的同一端；

光束从所述输入端输入，通过所述凹面反射镜、所述主平面反射镜、所述倾斜反射镜和所述至少一个直角反射镜之间的多次反射后，从所述输出端输出。

在一个实施例中，所述至少一个直角反射镜包括：

一个切角直角反射镜，相对所述输入端和所述输出端设置于所述主平面反射镜的另一端；

所述输入端的入射面、所述输出端的出射面、所述主平面反射镜、所述倾斜反射镜和所述切角直角反射镜的切角共面且位于所述凹面反射镜的焦平面。

在一个实施例中，所述至少一个直角反射镜包括：

一个直角反射镜，相对所述输入端和所述输出端设置于所述主平面反射镜的另一端；

一个切角直角反射镜，与所述输入端和所述输出端设置于所述主平面反射镜的同一端，所述直角反射镜和所述切角直角反射镜的中轴线错位Δx且Δx不为零；

所述输入端的入射面、所述输出端的出射面、所述主平面反射镜、所述倾斜反射镜和所述切角直角反射镜的切角共面且位于所述凹面反射镜的焦平面。

本申请实施例第二方面提供一种高效光程折叠器件，包括：

一个输入端，用于输入光束；