一种分光瞳激光差动共焦拉曼光谱测试方法及装置

摘要

本发明属于显微光谱成像探测技术领域，涉及一种分光瞳激光差动共焦拉曼光谱测试方法及其装置。本发明将分光瞳激光差动共焦显微技术与激光拉曼光谱探测技术有机结合，采用分割焦斑差动探测来实现三维几何位置的精密成像，其既简化了传统差动共焦显微系统的光路结构，又继承了原有激光差动共焦系统和分光瞳共焦系统的优势，仅通过软件切换处理便可实现分光瞳激光差动共焦显微探测、激光共焦拉曼光谱探测、激光差动共焦拉曼光谱探测的多模式切换与处理。本发明为纳米级微区三维几何位置与光谱的探测提供新的技术途径，可用于生物医学、工业精密检测等领域，具有广泛的应用前景。

主权项

一种分光瞳激光差动共焦拉曼光谱测试方法，其特征在于包括以下步骤：首先，在测量物镜(2)的光瞳面上放置照明光瞳(3)和收集光瞳(4)；光源系统(1)发出激发光束，激发光束透过照明光瞳(3)后，聚焦在被测样品(5)上，激发出载有被测样品(5)光谱特性的拉曼散射光，同时反射出瑞利光；拉曼散射光和瑞利光经收集光瞳(4)后到达二向色分光系统(6)；二向色分光系统(6)对拉曼散射光和瑞利光进行无损分离；经二向色分光系统(6)反射的瑞利光进入分光瞳激光差动共焦探测系统(11)；分光瞳激光差动共焦探测系统(11)利用探测器横向偏移能够使分光瞳共焦显微系统的轴向响应特性曲线产生相移的特性，采用单光路、单探测器分割焦斑差动方法，实现对被测样品(5)微区几何位置的探测，具体过程为：对接收瑞利光的分光瞳激光差动共焦探测系统(11)所获得的探测光斑进行分割处理，得到探测区域A和探测区域B；当对A、B两个探测区域的信号进行差动相减处理时，能够进行高空间分辨的三维尺度层析成像；与此同时，经二向色分光系统(6)透射的拉曼散射光进入拉曼光谱探测系统(7)，利用分光瞳激光差动共焦响应曲线(29)的“过零点”与测量物镜焦点位置精确对应特性，将分光瞳激光差动共焦响应曲线的“过零点”精确对应测量物镜的焦点，通过“过零点”触发来精确捕获激发光斑焦点位置的光谱信息，实现高空间分辨的光谱探测；当对接收拉曼散射光的拉曼光谱探测系统获得的光谱信号进行处理时，系统能够进行拉曼光谱探测；当对接收瑞利光的分光瞳激光差动共焦探测系统获得的差动信号和接收拉曼散射光的拉曼光谱探测系统获得的光谱信号进行处理时，系统能够进行高空间分辨的微区图谱层析成像，即实现对被测样品“图谱合一”的分光瞳激光差动共焦拉曼光谱高空间分辨成像与探测。