[发明专利]光纤拉曼雷达及其设计方法

摘要

本发明涉及一种光纤拉曼雷达及其设计方法。该光纤拉曼雷达包括光纤；拉曼雷达，设置于光纤的第一端面；拉曼雷达包括三维光栅和抛物面；三维光栅和抛物面对拉曼激发光是共焦的；三维光栅用于当拉曼激发光入射时，在三维光栅表面激发出表面等离子体的共振，从而实现金属光栅表面附近的电场增强而产生增强的待测分子的拉曼信号；抛物面用于对拉曼激发光进行会聚和对三维光栅表面增强的拉曼信号进行收集。本发明实施例的光纤拉曼雷达采用光纤作为基底，可实现远程、实时拉曼光谱的传感检测。该光纤拉曼雷达传感器件具有体积小、携带方便、抗干扰能力强等优势，可适用于检测空间狭小，被检测物难以接近、检测环境有毒有害等极端情况下的传感检测。

主权项

一种光纤拉曼雷达，其特征在于，所述光纤拉曼雷达包括：光纤；拉曼雷达，光刻于所述光纤的第一端面；所述拉曼雷达包括三维光栅和抛物面；所述三维光栅和所述抛物面对拉曼激发光是共焦的；所述三维光栅用于当所述拉曼激发光入射时，在所述三维光栅表面激发出表面等离子体的共振，从而实现所述三维光栅表面附近的电场增强而产生增强的拉曼信号；所述抛物面用于对所述拉曼激发光进行会聚和对所述三维光栅表面增强的拉曼信号进行收集；所述三维光栅包括光刻胶光栅和第一镀膜；所述抛物面包括光刻胶抛物面和第二镀膜；所述第一镀膜为三层，由内向外依次为150～200纳米厚的金膜或银膜、20纳米厚的二氧化硅膜、20纳米厚的金纳米颗粒层；所述第二镀膜为一层150～200纳米厚的金膜或银膜；所述光纤采用可见光波段的多模光纤，直径为300微米；所述三维光栅为半球形，所述半球形的表面为仙人球结构；所述抛物面的顶端设置有一通孔，所述通孔的直径与所述三维光栅的直径相同。