顯微共焦模塊
市場上普通型的商業(yè)化顯微共焦光譜儀的價格非常昂貴，購買商業(yè)化顯微共焦光譜儀對普通科研工作者是一件奢華的事情。但是，如果科研工作者具有一臺任何光譜儀(最好包括CCD探測器)，通過購買我們設(shè)計的顯微共焦模塊，就成為一臺成本低、操作簡便以及光路布置合理的多功能顯微共焦光譜儀。
對于顯微共焦光譜儀而言，如何使得激光斑點與共焦孔在樣品上的像點一致，是能夠測到光譜和提高光譜儀信噪比的關(guān)鍵。同時，顯微物鏡的光學(xué)通孔非常小，如何使得激光能準(zhǔn)直地入射到樣品也是非常重要的問題。隨著光譜儀系統(tǒng)集成度越來越高，光譜儀的自動化程度也逐漸提高，以至于不同激光器的切換，光學(xué)濾光片的選取，探測器出口的配置等都完全自動化。自動化的提高使得使用者操作非常方便，但關(guān)鍵光學(xué)元件的全自動化對儀器在長時間工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性提出了很高要求，這就要求所有光學(xué)元件都必須由計算機來控制，而一旦某光學(xué)元件性能出現(xiàn)問題或被損壞，更換此光學(xué)元件并準(zhǔn)直光譜儀的光路將非常麻煩。全自動化光譜儀不僅價格昂貴，而且使用成本非常高。
在測試過程中，因為各種科學(xué)實驗的需要，人們不可避免地希望給顯微共焦光譜儀添加激光器，包括紫外和近紅外的激光器，這就需要往光路里添加更多的光學(xué)元件或更換與新添加激光波長對應(yīng)的光學(xué)濾光片和其它光學(xué)元件，但全自動光譜儀的很多光學(xué)元件都是固定的，在更換或添加光學(xué)元件將非常不方便。另外，在測試過程中，還可能需要更換不同倍數(shù)和工作距離的顯微物鏡。更換或者添加激光器以及顯微共焦光譜儀的任何元件，原則上都必須重新對光路進行準(zhǔn)直，但是，在此情況下，全自動光譜儀都很難對激光和信號光路進行共焦準(zhǔn)直調(diào)節(jié)。因此，作為一個多功能的顯微共焦譜儀來說，更換很多光學(xué)元件情況下如何實現(xiàn)快速光路準(zhǔn)直，是全自動譜儀很難實現(xiàn)的。
來自中科院半導(dǎo)體所譚平恒組設(shè)計的顯微共焦模塊，可以和任何普通光譜儀相結(jié)合，達到性價比高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、添加和升級各種光學(xué)元件方便、光路準(zhǔn)直快速、操作簡便和信號透過率高(顯微物鏡收集的信號可通過一個反射鏡和匯聚透鏡后直接進入光譜儀入口)的顯微共焦光譜儀。具體情況請看模塊特點、設(shè)計范例和實測結(jié)果。
一、模塊特點
設(shè)計加工多波長顯微共焦拉曼模塊，與各商業(yè)化光譜儀組成顯微共焦拉曼光譜儀和顯微共焦光致發(fā)光光譜儀。
模塊穩(wěn)定性：
兩個小型激光器與模塊固定在一起，絕大部分光學(xué)元件在同一水平面內(nèi)放置，保證了模塊的光學(xué)穩(wěn)定性。
同時可外光路引入多路激光器。
激光波長配置：
顯微模塊內(nèi)部可選擇固定兩個小型激光器，例如波長為632.8nm的氦氖激光器(1mW-17mW)，各種波長(如532nm，405nm或830nm等）的小型固態(tài)泵浦激光器，以及其它小型激光器。
同時可外光路引入多路激光器。
信號透過率高:
經(jīng)顯微模塊上的顯微物鏡收集后的拉曼信號或熒光信號，可通過一個反射鏡和一個匯聚透鏡后直接進入光譜儀入口，有望達到光譜系統(tǒng)信號透過率的極限。
不同波長激光切換：
提供調(diào)節(jié)方便的插拔式拉曼濾光片支架，實現(xiàn)在很短時間內(nèi)不同波長激光方便切換。
顯微鏡參數(shù)：
提供開放式顯微鏡模塊，支持大樣品空間和二維掃描平臺放置。實現(xiàn)樣品固定時上下移動物鏡來聚焦，方便低溫光譜測試。
低波數(shù)選項：
選擇合適拉曼濾光片，保證實現(xiàn)特定激光波長拉曼光譜的低波數(shù)測試。
1）100cm-1
2）50cm-1
3）30cm-1 (可選波長，請聯(lián)系我們)
4）5-10cm-1(每個模塊可實現(xiàn)一個激光波長低波數(shù)測試，同時常規(guī)測試激光波長可選)
偏振拉曼測試：
提供偏振光學(xué)元件（Lamda/2,Lamda/4）支架，可旋轉(zhuǎn)激光的偏振方向和旋轉(zhuǎn)測定固定偏振方向拉曼信號。
暗場顯微鏡選項:
可實現(xiàn)暗場顯微鏡和明場顯微鏡同時工作，實現(xiàn)同一樣品點下暗場散射光譜測試和明場拉曼光譜測試。
信號耦合輸出：
可提供直接光譜儀耦合或通過光纖與帶光纖入口的光譜儀耦合。前者耦合效率高，后者與光譜儀耦合方便，可在多個不同光譜儀之間任意切換。
模塊可提供4路光譜信號輸出，可實現(xiàn)與一個光譜儀直接耦合，同時與其他光譜儀的光纖耦合輸出。
紫外和深紫外選項：
可設(shè)計顯微共焦模塊，工作在紫外和深紫外波段，實現(xiàn)紫外拉曼和紫外熒光光譜測試。
可實現(xiàn)266nm或325nm激發(fā)下高透過率紫外光譜測試。
二、設(shè)計范例
三、實測結(jié)果
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