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光纤拉曼光谱仪的设计与改进

向小飞  
【摘要】:分子光谱学是研究分子结构、分子成分不可缺少一门的重要工具。激光拉曼光谱仪是光谱分析领域非常重要的一种大型仪器。该仪器非常昂贵,一般进口的拉曼光谱仪售价高达10 万美元以上,因此一定程度上限制了它的应用。论文介绍了一种新型JPI-1 型光纤拉曼光谱仪的结构和设计方法,该谱仪采用了液芯光纤技术和光子计数检测技术,可大幅提高灵敏度,降低成本。其灵敏度可达到普通进口拉曼谱仪的水平,在我们的实际应用中取得了比较好的效果。 液芯光纤技术可以提高拉曼光谱强度103倍,甚至可达104倍,此技术的采用是JPI-1 光谱仪得以研制成功的重要保障。光子计数是一种非常灵敏的检测技术,可用于10-14W 以及更微弱光信号的检测中,理论上可达到单光子检测极限。液芯光纤技术结合光子计数检测技术,使高灵敏度,低成本的激光拉曼光谱仪的研制成为可能。我们设计了适合于液芯光纤和光子计数器的光路系统,信号接收和处理系统,成功地研制出了JPI-I型拉曼谱仪。 本论文介绍了液芯光纤谱仪的设计方法,研究内容包括光路系统部分、信号接收和处理部分和程序控制部分。其中信号


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