微型拉曼光谱仪的制作方法

    技术2026-02-06  1


    本揭露是有关于一种光谱仪技术,且特别是有关于一种微型拉曼(raman)光谱仪。


    背景技术:

    1、光谱仪是运用光学原理,将由各种频率的单色光组成的复色光分离成光谱,并在选定的波段间进行光强度测定的科学仪器,借以分析物质的结构与组成成分。因此,光谱仪经常运用于例如物理、化学、天文学、生物、医学、生化、化工等各种领域。

    2、拉曼光谱仪为光谱仪的一种。拉曼光谱仪为一种分光技术,可用来研究物质的晶格及分子的振动模式、旋转模式、与在系统中的其他低频模式。由于拉曼光谱仪具有更好的空间解析度,因此可用来分析较小的样品。


    技术实现思路

    1、本揭露的一目的就是在提供一种微型拉曼光谱仪,其光学镜组可引导样品分子受激发所产生的光子辐射,使光子辐射以入射角进入矩形棱镜。通过光学镜组的设计,即可以简单造型的矩形棱镜达到延长光子辐射在矩形棱镜内的路径,而可反复引导光子辐射的透射光束中的不同波段的光进入各带通滤波器的效果。

    2、根据本揭露的上述目的,提出一种微型拉曼光谱仪,可对样品分子受激光激发而产生的光子辐射进行分析处理,以产生对应此光子辐射的拉曼光谱。此微型拉曼光谱仪包含激光光源、矩形棱镜、光学镜组、多个带通滤波器、多个干涉装置、以及多个光强度感测器。激光光源配置以对样品发射激光,来激发此样品的样品分子产生光子辐射。矩形棱镜配置以将光子辐射分离成多个透射光束。光学镜组配置以将来自样品的光子辐射导引至矩形棱镜,使光子辐射以入射角射入矩形棱镜。带通滤波器设于矩形棱镜的出射面上。这些带通滤波器分别对应透射光束的多个出射区,以分别撷取自这些出射区射出的透射光束中的多个特定波段的光。干涉装置分别对应设于前述带通滤波器上。这些干涉装置配置以分别从来自对应的带通滤波器的特定波段的光中撷取出多个特定波长的光。光强度感测器分别对应设于前述干涉装置上。这些光强度感测器配置以分别检测来自前述干涉装置的特定波长的光的光强度。

    3、依据本揭露的一实施例,上述的激光的波长为980纳米。前述的特定波段的光包含从1250纳米至1330纳米波段的光、从1330纳米至1410纳米波段的光、从1410纳米至1490纳米波段的光、从1490纳米至1570纳米波段的光、以及从1570纳米至1650纳米波段的光。

    4、依据本揭露的一实施例,上述的光学镜组包含第一反射镜、透镜、第二反射镜、以及第三反射镜。第一反射镜配置以将来自样品的光子辐射反射至透镜。透镜配置以将来自第一反射镜的光子辐射聚焦并导引至第二反射镜。第二反射镜配置以将来自透镜的光子辐射反射至第三反射镜。第三反射镜配置以将来自第二反射镜的光子辐射反射至矩形棱镜的入射面。

    5、依据本揭露的一实施例,上述的干涉装置为法布立-培若干涉装置(fabry-pérotinterferometer)。

    6、依据本揭露的一实施例,上述每个干涉装置包含第一基板、第一反射结构、第二基板、第二反射结构、电光材料层、以及电压源。第一基板具有彼此相对的入光面与第一承载面。第一反射结构设于第一承载面上。第一反射结构包含至少一个第一折射层、至少一个第二折射层、以及第一导电层。上述的至少一个第二折射层与至少一个第一折射层交错堆叠。第一折射层与第二折射层具有不同的折射率。第一导电层设于上述的至少一个第一折射层与至少一个第二折射层中的其中一者上。第二基板具有彼此相对的出光面与第二承载面,第二承载面与第一承载面彼此相对。第二反射结构设于第二承载面上。第二反射结构包含至少一个第三折射层、至少一个第四折射层、以及第二导电层。上述的至少一个第四折射层与至少一个第三折射层交错堆叠。第三折射层与第四折射层具有不同的折射率。第二导电层设于上述的至少一个第三折射层与至少一个第四折射层中的其中一者上。电光材料层设于第一反射结构与第二反射结构之间。电压源电性连接第一导电层与第二导电层。

    7、依据本揭露的一实施例,上述的至少一个第一折射层的折射率与至少一个第二折射层的折射率具有第一比值,且上述的至少一个第三折射层的折射率与至少一个第四折射层的折射率具有第二比值,其中第一比值与第二比值均大于2。

    8、依据本揭露的一实施例,上述的至少一个第一折射层与至少一个第三折射层的材料氢化非晶硅,且上述的至少一个第二折射层与至少一个第四折射层的材料为二氧化硅。

    9、依据本揭露的一实施例,上述的第一导电层与第二导电层各包含金属膜导电层、氧化铟锡导电层、或氧化铝锌导电层。

    10、依据本揭露的一实施例,上述的第一反射结构的反射率与第二反射结构的反射率不同。

    11、依据本揭露的一实施例,上述的电光材料层配置以将对应的特定波段的光分裂成相互正交的普通光与非常光,电光材料层对普通光的折射率与对非常光的折射率的相差为0.01至0.35。



    技术特征:

    1.一种微型拉曼光谱仪,配置以对样品分子受激光激发而产生的的光子辐射进行分析处理,以产生对应该光子辐射的拉曼光谱,其特征在于,该微型拉曼光谱仪包含:

    2.根据权利要求1所述的微型拉曼光谱仪,其特征在于,

    3.根据权利要求1所述的微型拉曼光谱仪,其特征在于,该光学镜组包含第一反射镜、透镜、第二反射镜、以及第三反射镜,该第一反射镜配置以将来自该样品的该光子辐射反射至该透镜,该透镜配置以将来自该第一反射镜的该光子辐射聚焦并导引至该第二反射镜,该第二反射镜配置以将来自该透镜的该光子辐射反射至该第三反射镜,该第三反射镜配置以将来自该第二反射镜的该光子辐射反射至该矩形棱镜的入射面。

    4.根据权利要求1所述的微型拉曼光谱仪,其特征在于,所述多个干涉装置的每一者为法布立-培若干涉装置。

    5.根据权利要求1所述的微型拉曼光谱仪,其特征在于,所述多个干涉装置的每一者包含:

    6.根据权利要求5所述的微型拉曼光谱仪,其特征在于,该至少一个第一折射层的折射率与该至少一个第二折射层的折射率具有第一比值,且该至少一个第三折射层的折射率与该至少一个第四折射层的折射率具有第二比值,其中该第一比值与该第二比值均大于2。

    7.根据权利要求5所述的微型拉曼光谱仪,其特征在于,该至少一个第一折射层与该至少一个第三折射层的材料氢化非晶硅,且该至少一个第二折射层与该至少一个第四折射层的材料为二氧化硅。

    8.根据权利要求5所述的微型拉曼光谱仪,其特征在于,该第一导电层与该第二导电层的各包含金属膜导电层、氧化铟锡导电层、或氧化铝锌导电层。

    9.根据权利要求5所述的微型拉曼光谱仪,其特征在于,该第一反射结构的反射率与该第二反射结构的反射率不同。

    10.根据权利要求5所述的微型拉曼光谱仪,其特征在于,该电光材料层配置以将对应的该特定波段的光分裂成相互正交的普通光与非常光,该电光材料层对该普通光的折射率与对该非常光的折射率的相差为0.01至0.35。


    技术总结
    一种微型拉曼光谱仪,包含激光光源、矩形棱镜、光学镜组、多个带通滤波器、多个干涉装置、及多个光强度感测器。激光光源可对样品发射激光。矩形棱镜可将光子辐射分离成多个透射光束。光学镜组可导引光子辐射并使其以入射角射入矩形棱镜。带通滤波器对应设于矩形棱镜的出射面的出射区上,以分别撷取自出射区射出的透射光束中的特定波段的光。干涉装置对应设于带通滤波器上,且可分别从来自对应的带通滤波器的特定波段的光中撷取出特定波长的光。光强度感测器对应设于干涉装置上,且可分别检测来自干涉装置的特定波长的光的光强度。通过光学镜组,可以简单造型的矩形棱镜反复引导光子辐射的透射光束中的不同波段的光进入各带通滤波器。

    技术研发人员:叶晋斌
    受保护的技术使用者:统新光讯股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-40067.html

    最新回复(0)