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申请/专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所

摘要：本发明涉及利用拉曼散射和光学激发测试材料的光学系统及探测方法，具体涉及一种基于液体透镜调焦的中远程拉曼‑LIBS联用光学系统及探测方法，用于解决现有SuperCam存在系统不够紧凑、激发光源和控制系统过于复杂、激光器损伤风险的不足之处。该基于液体透镜调焦的中远程拉曼‑LIBS联用光学系统包括激光发射模块、收集模块和光谱仪模块，本发明通过改变液体透镜光焦度来调节发射模块的焦距，进而调节激光的聚焦状态，以实现LIBS探测模式或拉曼探测模式。

主权项：1.一种基于液体透镜调焦的中远程拉曼-LIBS联用光学系统，其特征在于：包括发射模块和收集模块；所述发射模块包括第一激光器1、依次设置在第一激光器1出射光路上的扩束系统2、液体透镜3、反射镜4和卡塞格林系统5，以及第二激光器6；所述第一激光器1用于输出532nm激光束至扩束系统2；所述扩束系统2用于扩展532nm激光束的光斑直径；所述液体透镜3用于通过改变自身光焦度来调节发射模块的焦距，以实现LIBS探测模式或拉曼探测模式；所述LIBS探测模式的探测光谱范围为245nm～532nm波段和535nm～780nm波段，拉曼探测模式的探测光谱范围为535nm～780nm波段和790nm～1000nm波段；所述卡塞格林系统5包括设置在同一光轴上的次镜501、第一分色片502、主镜503和矫正透镜组504；所述第一分色片502面向反射镜4的一面镀有针对532nm激光的高反射膜，第一分色片502用于反射532nm激光束至次镜501，并透射其他波长的激光束；所述次镜501用于接收第一分色片502的反射光并反射至主镜503、接收主镜503的反射光并反射至矫正透镜组504；所述矫正透镜组504用于矫正次镜501反射的光线，输出矫正后光线；所述主镜503用于接收次镜501的反射光并反射至样品01表面，接收样品01表面的反射光线并反射至次镜501；所述主镜503中心设置有第二通孔，用于通过矫正后光线；所述第二激光器6用于输出785nm激光束至样品01表面，以调节卡塞格林系统5的焦距、辅助调节第一激光器1照射在样品01表面的光斑直径、激发样品01790nm~1000nm波段范围的拉曼散射光；所述收集模块包括依次设置在矫正透镜组504出射光路上的第二分色片8、能量分光棱镜9，以及自聚焦探测器7、显微成像探测器10、光谱仪模块；所述第二分色片8用于将785nm激光束反射至自聚焦探测器7，并透射其他波长的激光束；所述自聚焦探测器7用于探测785nm激光束的光强，进而对卡塞格林系统5进行调焦；所述能量分光棱镜9用于将其部分入射光线输出至显微成像探测器10，剩余入射光线输出至光谱仪模块；所述显微成像探测器10位于像面，用于计算其入射光线的光斑直径；所述光谱仪模块包括沿光路依次设置的第三分色片11、第四分色片12，以及第一光谱仪13、第二光谱仪14、第三光谱仪15；所述第三分色片11用于反射245nm～532nm波段至第一光谱仪13，并透射其他波段至并第四分色片12；所述第四分色片12用于反射535nm～780nm波段至第二光谱仪14，并透射790nm～1000nm波段至第三光谱仪15。

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百度查询： 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于液体透镜调焦的中远程拉曼-LIBS联用光学系统及探测方法