用于微型拉曼光谱仪的外光路光学系统

（）４９，０３２２０４２０１２激光与光电子学进展Ｌａｓｅｒ＆ＯｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＰｒｏｒｅｓｓ　　ｐｇ中国激光》杂志社Ｃ２０１２《○

用于微型拉曼光谱仪的外光路光学系统

２１１１１安　岩１，　孙　强　朴仁官　刘　英　李　淳

（１中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１３００３３

２中国科学院研究生院，北京１０００４９）

摘要　针对所研制的微型拉曼光谱仪的特定要求，数值孔径为０．设计了两款与单０４和工作波长在７８１～１０１４ｎｍ，

色仪配套的外光路光学系统：球面系统，非球面系统。收集光路采用单透镜，会聚光路采用“厚双胶合透镜”形式的

摄远光学结构，会聚系统的摄远比达到０．极大地缩短了系统的尺度。设计结果表明，采用传统球面设计时，光５９，

学系统的物方数值孔径达到０．点斑半径小于３像面相对照度在８加入了非球面之后，物方数值３３，０μｍ，０％以上；

孔径达到０．点斑半径小于２像面相对照度在８满足小型化和便携式的４，０μｍ，０％以上。光学系统总长１５０ｍｍ，

要求。

关键词　成像系统；拉曼探头；微型拉曼光谱仪；摄远物镜；非球面技术

：／中图分类号　Ｏ４３６　　　文献标识码　Ａ　　　ｄｏｉ１０．３７８８ＬＯＰ４９．０３２２０４

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２　，ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＢｅｉｉｎ１０００４９，Ｃｈｉｎａ　　　　ｙｙｊｇ　　　Ａｂｓｔｒａｃｔｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆａｄｅｓｉｎｅｄａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｍｉｃｒｏａｍａｎｓｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｗｉｔｈ　Ｉ　　　　　　　　　　　－Ｒ　　ｑｇｐ

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ＯＣＩＳｃｏｄｅｓ２０．３６２０；１４０．３５５０；２２０．２７４０　　２

１　引　　言

拉曼光谱技术具有分析效率高、样品用量少、适用性强等特点，现在已经广泛应用到农业、化工、医药、安

１～４］。国际上各大光学公司竞相推出各种类型的拉曼光谱仪，检、环境污染等领域［特别是为适应在线和现场

检测的大量需求，推出各类便携式和手持式拉曼光谱仪，例如美国ＡｈｕｒａＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ公司生产的ＴｒｕＳｃａｎ型　

；收到修改稿日期：；网络出版日期：２０１１１００９２０１１１０２０２０１２０１０７　　收稿日期：－－－－－－

）基金项目：国家自然科学基金（资助课题。６０９７７００１

，作者简介：安　岩（男，博士研究生，主要从事光学系统设计和光谱仪器光机结构等方面的研究。１９８６—）

：ａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎＥ－ｍａｉｌｏｎｅｓｉｎｃｅｒｅ７＠ｙ－

，导师简介：孙　强（男，研究员，博士生导师，主要从事现代红外光学仪器和光谱仪器学等方面的研究。１９７１—）

：Ｅ－ｍａｉｌｓｕｎｉｏｍ．ａｎ．ｃｎ＠ｃｑｐ

０３２２０４１－

４９，０３２２０４激光与光电子学进展ｗｗｗ．ｏｔｉｃｓｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔｐｊ

手持式拉曼光谱仪，海洋公司生产的手持式ＲＢＷＴＥＫ公司生产的ＭｉｎｉＲａｍ型便携式拉曼光谱仪，ＳＬｌｕｓ　ｐ型拉曼光谱仪，美国Ｄ荷兰ＡｅｌｔａＮｕ公司的Ｉｎｓｅｃｔｏｒ便携式拉曼光谱仪，ｖａＲａｍａｎ公司的小型拉曼光谱仪ｐ

等。当前便携式拉曼光谱仪的市场完全被国外公司占有，我国在产业化上还相当落后，尚无走向市场的有自

５］。主知识产权的产品［

６，７］，便携式拉曼光谱仪除了有小型化的单色仪之外［还需要相应的小型拉曼探头或称外光路系统，它由

８］。目前商品激发激光的聚焦系统和拉曼散射光的收集系统构成，结构上有一般光学探头和光纤探头之分［

［］便携式拉曼光谱仪的光纤探头的数值孔径（一般在０．而一般光学探头的数值孔径可达到０．ＮＡ）２２，３３ …… 此处隐藏：6361字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……