光不能被集光光學系統281接收，由此控制傳輸到探測器282的光譜的各個空間部分的通斷。
[0041]探測器282是光電倍增管或光電二極管，工作于線性檢測模式或光子計數模式，在線性檢測模式下，探測器282輸出的電流信號幅值正比于所接收的光通量，在光子計數模式下，探測器282輸出的有效信號脈沖的頻度正比于所接收的光通量。
[0042]該裝置的工作過程如下:激光器21產生線寬小于0.3nm的激發光束，所述激發光束通過準直整形光學元件23形成波前能量分布相對均勻的準直光束，接著通過分束器25部分轉向90°，再經聚光/準直透鏡26匯聚到樣品24上，樣品24由此發生散射。樣品24的部分后向散射光被聚光/準直透鏡26收集并形成準直光束，通過分束器25部分繼續沿原方向行進，接著經過帶阻濾光片29，其中波長在激發波長附近的成分被大幅度濾除，而在所需分析的喇曼散射波段上的成分得以最大程度的保留，用于減小雜散光對光譜分析的干擾。其后，散射光光束經掃描振鏡27與拋物面反射鏡(圖2中為2i")兩次反射后，被匯聚到某個色散裝置的入口狹縫(圖2中為2i"')。每個色散裝置都由一道入口狹縫(2i〃 '或2j"')、一個凹面光柵(2i或2j)、一個微反射鏡陣列(2i'或2j')組成。凹面光柵的作用是接收來自一側的入口狹縫的光束，并通過衍射在另一側的微反射鏡陣列上形成光譜帶。通過控制微反射鏡陣列(2i'或2j')，逐次將光譜帶的各個空間部分導向集光光學系統281。集光光學系統281收集自微反射鏡陣列(2i,或2j')傳來的信號光，匯聚到探測器282的接收面上。各個色散裝置的工作波段不同，即它們所對應的喇曼散射光頻段不同，不過可以存在交迭部分，通過活動掃描振鏡27，切換散射光光束的導向，將散射光逐次傳輸到各個色散裝置，以獲取在較寬頻段上的高分辨率喇曼光譜，同時消除所用微反射鏡陣列的空間分辨率對所獲取光譜的分辨率的限制。
[0043]典型的設計是將其中一個色散裝置用于分析斯托克斯光譜，另一個用于分析反斯托克斯光譜。與目前一般的使用像傳感器線陣獲取喇曼散射光譜的裝置相比，使用單個檢測器檢測某個頻段的光譜有利于以較低的成本獲得較高的靈敏度，有利于獲取反斯托克斯光譜，從而有助于排除熒光背景的干擾。
[0044]實施例2
[0045]圖3示出了本發明的實施例2，包括:激光器31、準直整形光學元件33、用來放置待分析樣品34的樣品區、分束器35、聚光/準直透鏡36、帶阻濾光片39、掃描振鏡37、拋物面反射鏡(3i"，3j")、狹縫(3i" '，3j"')、平面透射光柵(3i，3j)、成像透鏡(3i〃 " a，3i" " b，3j" " a，3j" " b)、線偏振片(3i' a，3i' c，3j' a，3j' c)、用于選擇所檢測頻率或子頻段的透射式液晶光振幅空間調制器(3i' b，3j' b)、集光光學系統381、及探測器382。
[0046]本實施例與圖2所示的實施例1的區別在于所使用的色散裝置及所配的用于選擇所檢測頻率或子頻段的空間光調制器的組成和工作方式。以如圖3所示的狀態為例具體來說，所選通的色散裝置由狹縫3i〃'、成像透鏡(3i" " a，3i" " b)及平面透射光柵3i組成，在最大程度上消除了實施例1中色散裝置的離軸像散，有利于獲得較高的光譜分辨率。同時，反射式空間光調制器不再適用于選擇所檢測頻率或子頻段，改用線偏振片3i' a，3i' c，3j' a，3j' c配合透射式液晶光振幅空間光調制器3i' b，3j' b，控制導向檢測裝置382的光譜的各個部分的通斷。以如圖3所示的狀態為例具體來說，在所選通的色散裝置中，通過線偏振片3i' a大幅度濾除入射準直光束中偏振方向平行于紙面方向的部分，出射光束的偏振方向基本上垂直于紙面方向，經透射光柵3i衍射及透鏡3i" " b形成光譜帶，其偏振方向基本不變，在這個前提下使用透射式透射式液晶光振幅空間調制器3i ' b控制透射光的各個空間部分的偏振方向，選擇檢測某個子頻段時，選通的光譜子頻段對應的3i' b的空間單元的透射光偏振方向保持垂直于紙面，通過線偏振片3i' c基本上得以保留并被檢測裝置382接收，同時3i' b的其余空間單元的透射光偏振方向平行于紙面，通過線偏振片3i ' c基本上被濾除而不能被檢測裝置382接收。
[0047]實施例3
[0048]圖4示出了本發明的實施例3，包括:激光器41、準直整形光學元件43、用來放置待分析樣品44的樣品區、分束器45、聚光/準直透鏡46、帶阻濾光片49、分束器47、拋物面反射鏡(4i〃，4j〃，4ib，4ic，4jb，4jc)、狹縫(4i〃 丨，4j"丨)、平面反射光柵(4ia，4ja)、用于選擇所檢測的喇曼散射光譜的頻率或子頻段的微反射鏡陣列(4i' Ajf )、集光光學系統481、及探測器482。
[0049]本實施例與圖2所示的實施例1的區別在于所使用的色散裝置的組成和工作方式。色散裝置由入口狹縫4i"'、拋物面反射鏡4ib，4ic、平面反射光柵4ia、微反射鏡陣列4i'組成，色散裝置由入口狹縫4j"'、拋物面反射鏡4此，4如、平面反射光柵4」&、微反射鏡陣列4j'組成。所收集的喇曼散射光被分束器47分成兩部分，一部分繼續沿原方向行進，被拋物面反射鏡4i"匯聚到色散裝置的入口狹縫4i〃'上，另一部分經分束器反射改變方向，被拋物面反射鏡4j"匯聚到色散裝置的入口狹縫4j"'上。拋物面反射鏡4ib，4ic的作用是將來自入口狹縫的線光源的光束變成準直光束，平面反射光柵的作用是使入射準直光束衍射，經拋物面反射鏡4ic，4jc在微反射鏡陣列(4i ' ,4jf )上形成光譜帶。
[0050]如圖5所示，結合上述裝置，本發明還可提供一種用于獲取喇曼散射光譜的方法，包括:
[0051]步驟S1:提供激發光源，用于產生激發光束；
[0052]步驟S2:提供激發光光路，用于將所述激發光束導向待分析的固態或液態樣品以產生喇曼散射光；
[0053]步驟S3:提供散射光收集光路，用于收集所述喇曼散射光；
[0054]步驟S4:提供含一個或多個檢測通道的檢測裝置，用于接收對應各檢測頻率或子頻段的喇曼散射光信號并轉換成電信號以供分析；
[0055]步驟S5:提供連接所述散射光收集光路和所述檢測裝置的一個或多個色散裝置，用于導入用所述散射光收集光路所收集的所述喇曼散射光形成喇曼散射光譜；其中至少一個色散裝置配置有空間光調制器，所述空間光調制器用于在所在色散裝置形成的喇曼散射光譜中選擇對應不同的檢測頻率或子頻段的空間部分并逐次導向所述檢測裝置進行檢測，其中，所述喇曼散射光譜的部分或全部為反斯托克斯光譜。
[0056]步驟S6:所述激發光源產生所述激發光束，所述激發光束通過所述激發光光路被導向所述樣品，所述樣品由此發生喇曼散射；
[0057]步驟S7:用所述散射光收集光路收集所述樣品所產生的喇曼散射光，并導向所述色散裝置；
[0058]步驟S8:當某個配置有所述空間調制器的所述色散裝置工作時，在所配置的所述空間光調制器上形成喇曼散射光譜，通過控制該所述空間光調制器，使該所述色散裝置所形成的光譜中的各部分逐次被收集到所述檢測裝置進行檢測，用來獲取在該所述色散裝置工作頻段內的喇曼散射光譜。
[0059]綜上所述，本發明提供一種用于獲取喇曼散射光譜的裝置及方法，所述裝置包括:激發光源，用于產生激發光束；激發光光路，用于將所述激發光束導向待分析的固態或液態樣品以產生喇曼散射光；散射光收集光路，用于收集所述喇曼散射光；檢測裝