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远程激光拉曼光谱探测系统前置光学系统设计

王帅 夏嘉斌 姚齐峰 董明利 祝连庆

王帅, 夏嘉斌, 姚齐峰, 董明利, 祝连庆. 远程激光拉曼光谱探测系统前置光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 418004-0418004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0418004
引用本文: 王帅, 夏嘉斌, 姚齐峰, 董明利, 祝连庆. 远程激光拉曼光谱探测系统前置光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 418004-0418004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0418004
Wang Shuai, Xia Jiabin, Yao Qifeng, Dong Mingli, Zhu Lianqing. Fore optical system design for remote laser Raman spectrum detection system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 418004-0418004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0418004
Citation: Wang Shuai, Xia Jiabin, Yao Qifeng, Dong Mingli, Zhu Lianqing. Fore optical system design for remote laser Raman spectrum detection system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 418004-0418004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0418004

远程激光拉曼光谱探测系统前置光学系统设计

doi: 10.3788/IRLA201847.0418004
基金项目: 

国家863计划(2015AA042308);教育部"长江学者和创新团队"发展计划(IRT_16R07)

详细信息
    作者简介:

    王帅(1987-),男,硕士生,主要从事光学设计、测试计量技术及仪器方面的研究。Email:wangshuai@mail.bistu.edu.cn

  • 中图分类号: TH744

Fore optical system design for remote laser Raman spectrum detection system

  • 摘要: 为实现远程物质高空间分辨力的拉曼光谱探测,设计了共孔径远程激光拉曼光谱探测系统的前置光学系统。光学系统采用共孔径结构,实现了激光发射系统、拉曼光收集系统及微区成像系统的共孔径、共光轴。设计的光学系统能够对激光进行聚焦以缩小激光光斑尺寸,使系统具有优于0.125 mrad的空间分辨率。该拉曼光收集透镜有效通光口径为50 mm,拉曼散射光在耦合透镜焦平面上的像高小于25m,可以与50m狭缝宽度的光谱仪进行空间光耦合,也可使用50m芯径的光纤来耦合光学系统与光谱仪。该系统可用于远距离物质的激光聚焦、拉曼光谱探测及微区成像。
  • [1] Mogilevsky G, Borland L, Brickhouse M, et al. Raman spectroscopy for homeland security applications[J]. International Journal of Spectroscopy, 2012, (2012):808079.
    [2] Ferrari A C, Meyer J C, Scardaci V, et al. Raman spectrum of graphene and graphene layers[J]. Physical Review Letters, 2006, 97(18):13831-13840.
    [3] Yi L, Wang G, Zhang Z. Laser Raman spectrometry and its applications in petrochemical field[J]. Petrochemical Technology, 2014,43(10):1214-1220.(in Chinese)
    [4] Olcott Marshall A, Marshall C P. Field-based Raman spectroscopic analyses of an Ordovician stromatolite.[J]. Astrobiology, 2013, 13(9):814-820.
    [5] Sun M J, Liu J X, Wang X, et al. Application of Raman spectroscopy in the microbiology[J]. Biotechnology Bulletin, 2012, 10:63-68. (in Chinese)
    [6] Ramirez-Cedeno M L, Ortiz-Rivera W, Pacheco-Londono L C, et al. Remote detection of hazardous liquids concealed in glass and plastic containers[J]. IEEE Sensors Journal, 2010, 10(3):2036373.
    [7] Misra A K, Sharma S K, Acosta T E, et al. Single-pulse standoff raman detection of chemicals from 120 m distance during daytime[J]. Applied Spectroscopy, 2012, 66(11):1279-1285.
    [8] Sadate S, Kassu A, Farley C W, et al. Standoff Raman measurement of nitrates in water[C]//SPIE, 2011, 8156(1):10353.
    [9] Jin H C, Cho S G. Nanosecond gated raman spectroscopy for standoff detection of hazardous materials[J]. Bulletin-Korean Chemical Society, 2014, 35(12):3547-3552.
    [10] Skulinova M, Lefebvre C, Sobron P, et al. Time-resolved stand-off UV-Raman spectroscopy for planetary exploration[J]. Planetary Space Science, 2014, 92(3):88-100.
    [11] Eshelman E, Daly M G, Slater G, et al. Time-resolved detection of aromatic compounds on planetary surfaces by ultraviolet laser induced fluorescence and Raman spectroscopy[J]. Planetary Space Science, 2015, 119(12):200-207.
    [12] Beegle L, Bhartia R, White M, et al. SHERLOC:Scanning habitable environments with Raman luminescence for organics chemicals[C]//IEEE, 2015:1-11.
    [13] Prez1 C, Diaz1 E, Moral1 A, et al. Raman laser spectrometer development for ExoMars[J]. EPSC Abstracts, 2013(8):EPSC2013-935.
    [14] Gulati K K, Gambhir V, Reddy M N. Detection of nitro-aromatic compound in soil and sand using time gated Raman spectroscopy[J]. Defence Science Journal, 2017, 67(5):588-591.
    [15] Rd F C, Kassu A, Bose N, et al. Short distance standoff raman detection of extra virgin olive oil adulterated with canola and grapeseed oils[J]. Applied Spectroscopy, 2017, 71(6):1340-1347.
    [16] Li Z, Zheng H Y, Wang Y P, et al. Characteristics of Raman spectrum from stand-off detection[J]. Acta Physica Sinica-Chinese Edition, 2016, 65(5):134-143. (in Chinese)
    [17] Yao Q, Shuai W, Xia J, et al. Remote Raman spectrum detection system of material[J]. Infrared Laser Engineering, 2016, 45(11):1103001. (in Chinese)
    [18] Liu K, Chen R L, Chang L Y, et al. Common-aperture dual-channel infrared scanning imaging optical system[J]. Journal of Applied Optics, 2012, 33(2):395-401. (in Chinese)
    [19] Gong D, Hong W, Tian T. Optical design of various optical systems applied in high power laser technology[J]. Infrared Laser Engineering, 2013, 42(S1):118-122. (in Chinese)
    [20] Yin X C, Fa Y H. Optical design of common aperture IR/ladar dual-mode imaging seeker[J]. Infrared Laser Engineering, 2015, 44(2):428-431. (in Chinese)
    [21] Jia Bing, Cao Guohua, Lv Qiongying, et al. Optical design of tracking/guiding system with multi-spectrum and common aperture[J]. Infrared Laser Engineering, 2017, 46(2):0218001. (in Chinese)
  • [1] 吕嘉明.  利伐沙班的定量检测:拉曼光谱法与远红外吸收光谱法 . 红外与激光工程, 2021, 50(2): 20210038-1-20210038-5. doi: 10.3788/IRLA20210038
    [2] 李彬, 王守山, 张旻南, 贾群, 王青.  用于新型精神活性物质检测的手持拉曼光谱仪 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200101-20200101. doi: 10.3788/IRLA20200101
    [3] 邓键, 曲锐, 黄建兵.  多波段共孔径光学成像系统的几种实现途径(特约) . 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20201017-1-20201017-12. doi: 10.3788/IRLA20201017
    [4] 李天舒, 姚齐峰, 李红, 王帅, 董明利.  用于易燃易爆危险化学品快速识别的手机拉曼系统 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 717002-0717002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0717002
    [5] 孟祥月, 王洋, 张磊, 付跃刚, 顾志远.  大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 718005-0718005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0718005
    [6] 袁立银, 谢佳楠, 侯佳, 吕刚, 何志平.  紧凑型红外成像光谱仪光学设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 418001-0418001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0418001
    [7] 赵宇宸, 何欣, 冯文田, 刘强, 付亮亮, 谭进国, 孟庆宇.  同轴偏视场共孔径面阵成像光学系统设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 718004-0718004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0718004
    [8] 张明, 朱绍玲, 高飞, 罗果.  乳腺癌氧合血红蛋白表面增强拉曼光谱研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 433001-0433001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0433001
    [9] 贾冰, 曹国华, 吕琼莹, 丁红昌.  多谱段共孔径跟踪/引导系统光学设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 218001-0218001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0218001
    [10] 武伟, 陈桂明, 赵娜, 樊博璇.  激光在高速钢表面加工沟槽表面织构的实验研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 206008-0206008(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0206008
    [11] 袁卫, 张建奇, 秦玉伟, 冯洋.  近红外光谱区光子晶体禁带与KTP缺陷研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 104005-0104005(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0104005
    [12] 姚齐峰, 王帅, 夏嘉斌, 张雯, 祝连庆.  远距离物质拉曼光谱探测系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1103001-1103001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1103001
    [13] 王昕, 吴景林, 范贤光, 许英杰, 卢仙聪, 左勇.  双波长激光移频激发拉曼光谱测试系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 106005-0106005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0106005
    [14] 李晓, 张瑞, 王志斌, 黄艳飞.  二维激光告警光学系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1806-1810.
    [15] 殷笑尘, 付彦辉.  红外/激光共孔径双模导引头光学系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 428-431.
    [16] 刘子寒, 季轶群, 石荣宝, 陈宇恒, 沈为民.  机载红外推扫成像光谱仪光学设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2941-2946.
    [17] 巩盾, 王红.  空间高光谱成像仪的光学设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 541-545.
    [18] 王仍, 焦翠灵, 徐国庆, 陆液, 张可峰, 杜云辰, 李向阳, 张莉萍, 邵秀华, 林杏潮.  金掺杂碲镉汞外延材料生长及拉曼光谱研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3046-3050.
    [19] 赵坤, 李升辉.  双孔径红外变焦光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2889-2893.
    [20] 吴斌, 陈坤峰, 王恒飞, 应承平, 史学舜, 刘红元, 骆晓森.  用激光拉曼光谱研究乙醇对水分子氢键的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2951-2956.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-05
  • 修回日期:  2017-12-15
  • 刊出日期:  2018-04-25

远程激光拉曼光谱探测系统前置光学系统设计

doi: 10.3788/IRLA201847.0418004
    作者简介:

    王帅(1987-),男,硕士生,主要从事光学设计、测试计量技术及仪器方面的研究。Email:wangshuai@mail.bistu.edu.cn

基金项目:

国家863计划(2015AA042308);教育部"长江学者和创新团队"发展计划(IRT_16R07)

  • 中图分类号: TH744

摘要: 为实现远程物质高空间分辨力的拉曼光谱探测,设计了共孔径远程激光拉曼光谱探测系统的前置光学系统。光学系统采用共孔径结构,实现了激光发射系统、拉曼光收集系统及微区成像系统的共孔径、共光轴。设计的光学系统能够对激光进行聚焦以缩小激光光斑尺寸,使系统具有优于0.125 mrad的空间分辨率。该拉曼光收集透镜有效通光口径为50 mm,拉曼散射光在耦合透镜焦平面上的像高小于25m,可以与50m狭缝宽度的光谱仪进行空间光耦合,也可使用50m芯径的光纤来耦合光学系统与光谱仪。该系统可用于远距离物质的激光聚焦、拉曼光谱探测及微区成像。

English Abstract

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