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本發(fā)明公開了一種 N2 分子振轉(zhuǎn) Raman 譜的測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)由發(fā)射單元和光學接收與信號檢測單 元組成。發(fā)射單元采用種子注入的固體激光器輸出極窄線寬的 354.8 nm 紫外激光照射大氣分子；光學接 收與信號檢測單元收集由 N2 分子產(chǎn)生的振轉(zhuǎn) Raman 譜信號，采用雙光柵色散系統(tǒng)將 384.9-388.6 nm 范 圍光以 8.3 mm nm-1 的線色散率在空間上色散開來，采用 32 通道的線陣探測器分辨并記錄 N2 分子振轉(zhuǎn) Ram

本發(fā)明公開了一種測量大氣水 Raman 譜和氣溶膠熒光譜的激光雷達系統(tǒng)。該系統(tǒng)由發(fā)射單本發(fā)明 公開一種分辨 N2 分子振轉(zhuǎn) Raman 譜的雙光柵光譜儀系統(tǒng)。包括信號饋入單元、光學色散單元和信號檢 測單元。信號饋入單元采用集束光纖將傳導的信號光饋入光學色散單元;光學色散單元包含兩組級聯(lián)的 準 Littrow 結(jié)構(gòu)布局的單光柵色散系統(tǒng);信號檢測單元分辨與記錄色散后的通帶范圍內(nèi)譜信號。在波長 354.8nm 紫外激光輻射下，由 N2 分子產(chǎn)生的 Stokes 振轉(zhuǎn) Raman 譜中心波長為 386.8nm，對稱分布在兩 側(cè)的 O 支與 S 支譜各譜線在頻譜上等間距;本發(fā)明能提取 N2 分子振轉(zhuǎn) Raman 譜 O 支及 S 支各分立譜 線信號，實現(xiàn)對 N2 分子振轉(zhuǎn) Raman 譜的分辨與檢測，同時能對 354.8nm 附近光信號產(chǎn)生大幅抑制。

本發(fā)明公開了一種測量大氣水 Raman 譜和氣溶膠熒光譜的激光雷達系統(tǒng)。該系統(tǒng)由發(fā)射單元、光 學接收與信號檢測單元和控制單元組成。發(fā)射單元采用種子注入的固體激光器輸出極窄線寬的 354.8nm 紫外激光并導向天頂;光學接收與信號檢測單元收集來自大氣物質(zhì)的后向散射光，對 354.8nm 附近光產(chǎn) 生優(yōu)于 15 個數(shù)量級的抑制，并以 0.8nm 的譜精度分辨與記錄 393.0-424.0nm 譜帶范圍信號光;控制單元 保障整個雷達系統(tǒng)有序工作。在波長 354.8nm 紫外激光輻射下，氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)水的振轉(zhuǎn) Raman 譜 區(qū)依次對應 395-409nm、396-410nm 和 401-418nm 范圍。本發(fā)明可同時記錄由三相態(tài)水產(chǎn)生的 Raman 譜 和由氣溶膠粒子產(chǎn)生的熒光譜，實現(xiàn)對大氣水和氣溶膠等物質(zhì)的同時探測。

研發(fā)了基于拉曼分析和納米增強拉曼技術(shù)的便攜式非接觸人與動物血液 鑒別儀。根據(jù)血液樣本特征拉曼光譜，確定光譜檢測波段和激發(fā)波長，對分光 核心元件、系統(tǒng)光路、光纖探頭等進行針對性設(shè)計與優(yōu)化，降低系統(tǒng)雜散光, 提高特征拉曼光譜分辨力、信噪比和檢測靈敏度；針對甄別對象特征，研究 血液樣本專用拉曼增強納米材料，進一步提高檢測靈敏度；研制出便攜式非接 觸血液鑒別儀樣機；針對不同種屬血液的拉曼光譜，結(jié)合研發(fā)的儀器，開展分 析測試方法學研究，建立血液拉曼檢測新體系和新方法。研制具有自主知識 產(chǎn)權(quán)的基于Raman光譜分析的非接觸便攜式人與動物血液鑒別儀工程化樣機， 實現(xiàn)對人及常見動物血液樣本的甄別，服務于我國進出口檢驗檢疫部門，達到 2分鐘內(nèi)檢測一個樣品，識別率高于95%的測試要求。

本發(fā)明公開一種同時檢測三相態(tài)水 Raman 譜信號的雙光柵光譜儀系統(tǒng)。包括信號饋入單元、光學 色散單元和信號檢測單元。信號饋入單元采用一根芯徑 0.6 mm、數(shù)值孔徑 0.12 的光纖將傳導的信號光 饋入光學色散單元;光學色散單元包含兩組級聯(lián)的準 Littrow 結(jié)構(gòu)布局的光柵色散系統(tǒng)，能高效傳輸并 以 1.0 mm nm-1 的線色散率將 393.0-424.0nm 范圍通帶信號光在焦面上色散，同時對帶外 354.8 nm 附近 光產(chǎn)生優(yōu)于 6 個數(shù)量級的抑制;信號檢測單元能以 0.8 nm 的譜精度分辨與記錄色散后的通帶信號光。在 354.8 nm 紫外激光輻射下，氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)水的振轉(zhuǎn) Raman 譜區(qū)依次對應 395-409 nm、396-410 nm 和 401-418 nm 范圍;本發(fā)明通帶光譜范圍覆蓋了三相態(tài)水的振轉(zhuǎn) Raman 譜區(qū)，實現(xiàn)對三相態(tài)水 Raman譜信號的同時檢測，還能對 354.8 nm 附近光信號產(chǎn)生大幅抑制。