[发明专利]一种非侵入式拉曼光纤探头

说明书

本发明公开了一种非侵入式拉曼光纤探头，旨在解决现有技术中存在的拉曼光纤探头的拉曼散射信号收集效率较低、信号质量差、稳定性不高、探头结构尺寸较大的技术问题，本发明包括遮光罩、入射组件、出射组件以及反射镜；遮光罩顶部封闭，底部设有通光孔，内部设有进光通道和出光通道；入射组件设置于进光通道内，出射组件设置于出光通道内；反射镜位于遮光罩内，用于将入射组件的入射光从通光孔反射至待测物，使得出射组件接收待测物的反射光。本发明的拉曼光纤探头可以探测到固体表面、溶液、粉末以及具有活性的生物组织中的拉曼散射光信号。特别地，对于具有活性的生物组织，利用本发明的发射光纤探头可以实现对待测物的无创侵入式测量。

技术领域

本发明涉及光一种非侵入式拉曼光纤探头。

背景技术

拉曼光纤探头是便携式拉曼光谱仪的重要组成部分，是负责接收信号的前端部分，其结构与功能直接影响着拉曼光谱仪的整体性能。便携式拉曼光谱仪主要由小型半导体激光器、拉曼光纤探头以及小型化的光谱分光系统三大部分组成。其中，半导体激光器用于激发拉曼信号，光谱分光信号用于产生干涉光谱数据，而拉曼光纤探头主要用于激光传导聚焦、拉曼光收集以及滤波。将激光器的输出光源信号通过光纤探头导入并且聚焦,并作用于待测样品之上，通过激发光源信号与待测样品所含分子之间的相互作用，激发出拉曼信号。通过探测光纤进行收集并滤去瑞利散射，并将其导入后端的光谱仪系统。然而现有的拉曼光纤探头存在拉曼散射信号收集效率较低、信号质量差、稳定性不高、探头结构尺寸较大等技术问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的拉曼光纤探头的拉曼散射信号收集效率较低、信号质量差、稳定性不高、探头结构尺寸较大的技术问题，而提供一种非侵入式拉曼光纤探头。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种非侵入式拉曼光纤探头，其特殊之处在于：

包括遮光罩、入射组件、出射组件以及反射镜；

所述遮光罩顶部封闭，底部设有通光孔，内部设有进光通道和出光通道；

所述入射组件包括沿光路依次设置的入射光纤束、第一准直镜、窄带滤波片以及聚焦镜；所述入射光纤束的出射端位于进光通道内，入射端伸出遮光罩的顶部；所述第一准直镜、窄带滤波片以及聚焦镜均位于进光通道内；

所述出射组件包括沿光路依次设置的第二准直镜、带通滤波片、汇聚镜以及出射光纤束；所述第二准直镜、带通滤波片、汇聚镜均位于出光通道内；所述出射光纤束入射端位于出光通道内，出射端伸出遮光罩的顶部；

所述反射镜位于遮光罩内，用于将入射组件的入射光从通光孔反射至待测物，使得出射组件接收待测物的反射光。

进一步地，所述入射光纤束和出射光纤束均包括多根光纤以及包裹于多根光纤外的包层。

进一步地，所述光纤采用紫外-可见光光纤(UV/Vis)。

进一步地，所述光纤采用可见光-近红外光纤(Vis/NIR)。

进一步地，所述光纤的数值孔径为0.28，直径为200μm。

进一步地，所述反射镜可旋转设置于遮光罩内。

进一步地，所述入射光纤束和出射光纤束内的光纤数量均为7根。

进一步地，所述入射光纤束和出射光纤束的直径均为0.9mm。

进一步地，还包括第一光纤耦合器、第二光纤耦合器；

所述第一光纤耦合器设置于入射光纤束的入射端；

所述第二光纤耦合器设置于出射光纤束的出射端。

进一步地，所述遮光罩内设置有长度小于遮光罩长度的遮光板；