光纖拉曼采樣探頭中的背景過濾
介紹
拉曼光譜是一種特別的技術(shù)，是對(duì)紅外吸收光譜的補(bǔ)充能力建設。 對(duì)于遠(yuǎn)程分析模樣，拉曼實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)在于它可以在比“中紅外”區(qū)域更短的波長下進(jìn)行，從而能夠使用更高效的光纖材料測(cè)量基本振動(dòng)模式服務。 例如很重要，當(dāng)在可見光或近紅外區(qū)域使用激發(fā)源時(shí)，石英光纖能夠有效地傳輸激光并收集來自樣品的散射輻射覆蓋。
光纖拉曼探頭的設(shè)計(jì)由兩根緊密安裝在一起的單根光纖組成異常狀況。 在這種配置中，一根光纖連接到激光激發(fā)源并照亮采樣區(qū)域高效。 另一根光纖收集散射光并將能量傳輸?shù)焦庾V儀更多可能性。 通過使用更多的收集光纖或通過添加聚焦光學(xué)器件來改善激發(fā)和收集光纖之間的重疊，可以放大光的收集部署安排。
光纖背景
二氧化硅光纖很容易在光譜的近紅外和可見光區(qū)域進(jìn)行傳輸非常重要。在拉曼實(shí)驗(yàn)中，激光源通過光纜照射協調機製。在光纖的另一端信息化，激光線從光纖傳輸時(shí)幾乎沒有衰減；然而實踐者，光輸出還包含由石英光纖材料本身產(chǎn)生的拉曼帶取得明顯成效。樣品激發(fā)后，大部分散射光強(qiáng)度與入射激光束（瑞利線）的頻率相同數據。在收集并隨后通過第二根光纖傳輸之后創新的技術，二氧化硅拉曼譜帶明顯比典型樣品產(chǎn)生的譜帶更強(qiáng)烈。除了在測(cè)量后使用光譜減法之外，無法從結(jié)果數(shù)據(jù)中去除這些干擾帶或“光纖背景”就此掀開。根據(jù)樣品的散射強(qiáng)度和光纖的長度長足發展，二氧化硅背景可以覆蓋所產(chǎn)生的光譜。
從拉曼光譜中去除光纖背景的一種方法是準(zhǔn)確的光學(xué)過濾穩步前行。 過濾是一個(gè)兩步過程結構不合理，因?yàn)轫殢膬蓷l光纖中過濾/防止頻帶； 這是通過在激發(fā)和收集光纖之間加入各種濾光片來實(shí)現(xiàn)的逐步改善。 這些光學(xué)元件只允許激光線照射到樣品上意見征詢，并且在散射光通過收集光纖傳輸之前有效地去除瑞利線。
? 同軸設(shè)計(jì)通過使用公共透鏡確保激發(fā)和收集光纖之間的**重疊大大提高； 激發(fā)光纖和收集光纖被成像到空間中的同一點(diǎn)的必然要求。
? 具有聚焦光束可以準(zhǔn)確定位采樣位置； 測(cè)量可以通過厚玻璃容器通過聚焦在容器壁外來進(jìn)行取得了一定進展。
? 單根光纖可以通過直接耦合到附加光纖來擴(kuò)展完善好； 這也可以挽救損壞的探頭光纜。
具有高效過濾的同軸設(shè)計(jì)
RamanProbeTM可在去除光纖背景的同時(shí)優(yōu)化光通量積極參與。 它是一個(gè)同軸問題分析、兩根光纖的探頭； 一根光纖用于激發(fā)交流研討，另一根光纖用于收集更加完善。 通過使用透鏡聚焦激光并收集散射輻射來優(yōu)化兩個(gè)光纖末端之間的重疊。
光束路徑如附圖所示建設應用。在激發(fā)光纖的末端支撐作用，一個(gè)透鏡用于準(zhǔn)直激光。帶通濾光片去除二氧化硅拉曼譜線背景下，只傳輸純激光綜合措施。二向色濾光片還將另一個(gè)透鏡聚焦的激光線傳輸?shù)綐悠飞稀Ｍ粋€(gè)透鏡收集從激光方向散射 180 度的光（反向散射）自然條件。收集到的信號(hào)然后由二向色濾光片通過長通濾光片組件反射設計標準，該濾光片組件僅傳輸斯托克斯散射光。組濾光片將瑞利譜線衰減了 108 倍將進一步，從而防止在收集光纖中出現(xiàn)的二氧化硅拉曼譜觀察到瑞利線充分發揮。最后發展成就，另一個(gè)透鏡用于將光聚焦到輸出光纖上成就，僅由樣品的譜線組成。所有這些光學(xué)元件都包含在一個(gè) 0.5 英寸（25.4 毫米）直徑的不銹鋼外殼中開展面對面，非常適合手持使用系統，并且可以進(jìn)行定制修改。
RamanProbe 中的過濾非常有效，以至于整個(gè)光譜范圍（包括激光線）都可以成像到 CCD 芯片上空間廣闊，而無需在光譜儀中進(jìn)行額外的過濾營造一處。 光學(xué)元件能夠承受高溫（約 200 C），并且通過添加延長管知識和技能，可以將其移離樣品更遠(yuǎn)的位置取得顯著成效，以用于更高溫度的應(yīng)用。
單光纖與束收集
與束設(shè)計(jì)相比實現，同軸探頭具有許多優(yōu)點(diǎn)：
? 在收集光纖和激發(fā)光纖之間的準(zhǔn)直光束路徑中安裝濾光片是消除光纖背景的較有效方法不容忽視。
? 激發(fā)和收集光纖之間的光泄漏（稱為“串?dāng)_”）是不可能的，因?yàn)楣饫w本身是相互隔離的服務體系。
概括
未過濾的束探頭適用于非常短的長度（例如 < 1 m）和測(cè)量高散射樣品時(shí)說服力。 在散射較弱且需要更長的電纜長度（例如 100 m 或更長）的情況下，具有高效過濾功能的同軸探頭可以提供高質(zhì)量的拉曼光譜分析，而沒有任何二氧化硅背景表示。 RamanProbe 將最少數(shù)量的光學(xué)元件集成在一個(gè)小巧、堅(jiān)固的探頭中非常激烈，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良性能和實(shí)驗(yàn)多功能性競爭力所在。
