技术领域
[0001] 本发明属于光学仪器技术领域，具体涉及一种拉曼线扫探头。
相关背景技术
[0002] 拉曼光谱是一种基于光子非弹性散射的检测技术，被称为“分子指纹”技术，具有特异性高、无标、无损等特点，它可以反映样本中化学键的振动信息，进而从分子水平上分析样本中所包含的物质类型和结构信息。在医学诊断领域，可通过对样本光谱的实时监测实现成分分析，在肿瘤类疾病的早期诊断、病变组织边缘精确区分等领域具有重要价值，在生物医学领域中具有广阔的应用前景。
[0003] 光探头式拉曼检测仪具有体积小、易操作、探测区域精确等特点，因此随着研究的深入，各类光探头设计也涌现出来，如中国专利 CN115420382B公开了一种拉曼探头，是一种在体点状扫描追求高信噪比的光探头，其主要特点是尺寸纤细，可通过医用腔镜深入体内，实现在体检测。
[0004] 随着研究的广泛展开，一些不同场景下的检测需求也涌现出来，如对大面积的样本进行高效率、高分辨率的扫描。目前常用的点扫描探头，是针对一个直径小于1毫米的点位进行检测，因此面积较小，针对大面积的样本或待检测物使用时速率低，因其仅有一个点位，无法进行细分，相当于分辨率仅有一个点，且与光斑外径成正比，导致分辨率低。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0024] 如图所示，本发明提供一种拉曼线扫探头，包括接收端、光纤阵列6、聚光机构9，所述接收端与光纤阵列6之间连接有柔性光纤束2，所述聚光机构9设于光纤阵列6远离接收端一侧，所述接收端包括光谱仪连接端与激光接收端3，光谱仪连接端和激光接收端3与光纤阵列6之间还连接有二合一中间件5，所述激光接收端3为通用接口4，可以与激光器连接。
[0025] 本发明的另一个较佳实施例，所述光纤阵列6为矩阵型阵列、弧形阵列、圆形阵列中任一种，所述光纤阵列6包括接收光纤7、发射光纤8。
[0026] 本发明的另一个较佳实施例，所述接收光纤7与发射光纤8排列方式为多排并列式或交替放置式，例如选择三排并列式的光纤阵列6结构，形成夹层式光纤结构。
[0027] 本发明的另一个较佳实施例，如图2所示，所述接收光纤7与发射光纤8排列方式为两排并列式，其中一排为接收光纤7，另一排为发射光纤8，发射光纤8的纤芯小于接收光纤7，发射光纤8较细出光更为集中；接收光纤7较粗，保证尽量多的收光；优选地，发射光纤8芯径为50um，接收光纤7芯径为200um。
[0028] 本发明的另一个较佳实施例，所述接收光纤7与发射光纤8数量各为32根，每个上下对应的接收光纤7与发射光纤8为一组光纤。也可根据实际情况选择接收光纤7与发射光纤8数量，从而调整探头宽窄。
[0029] 本发明的另一个较佳实施例，所述光谱仪连接端为光谱仪适配器1、光纤耦合器与光谱仪接口中任一种。所述光谱仪适配器1内部光纤按一一对应的顺序进行排列，以使得光信号以指定顺序射入狭缝，便于逐个进行分析，可同时实现32个点位的检测。
[0030] 本发明的另一个较佳实施例，所述聚光机构9为三棱镜、球透镜、类球透镜中任一种，也可使用多个凹凸透镜组合的形式实现聚光、滤光等功能。
[0031] 本发明的另一个较佳实施例，如图3与图4所示，图中省略了外壳、固定支架等结构件，所述聚光机构9为三棱镜，所述三棱镜上下表面设有滤光膜，所述三棱镜上表面的滤光膜为带通滤光膜10（对应发射光纤8），保证发射出的激光波段的纯净性，以最大程度降低干扰；三棱镜下表面的滤光膜为长通滤光膜11（对应接收光纤7），滤掉反射光中占比极大的激光，而保留拉曼散射光；所述带通滤光膜10允许波长为782 788nm的光通过，长通滤光膜11~允许波长为810 1300nm的光通过。
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[0032] 本发明的另一个较佳实施例，所述聚光机构9与光纤阵列6之间还设有滤光片。
[0033] 本发明的另一个较佳实施例，所述光纤阵列6靠近聚光机构9一侧的端面上镀有滤光膜。
[0034] 本发明一种拉曼线扫探头检测原理为：激光器发出的激光通过准直镜后射入本发明的激光器接收端，经过准直镜的激光会近似均匀分布，因此各个发射光纤8会获得能量近似相同的激光。激光从前端射出，经过滤光后，较为纯净的785nm激光经聚光后射到样品上，大部分光发生弹性散射，极少量的光发生非弹性散射，即拉曼散射，其波长会发生红蓝移。
[0035] 光经过聚光镜后，弹性散射的光因为波长不变，仍处于785nm附近，被长通滤光膜11挡住，而拉曼散射光则通过滤光膜进入接收光纤7，通过适配器进入光谱仪，此处光谱仪适配器1上的光纤与前端的接收光纤7是按顺序一一对应排列的，其可以按从上到下的顺序射入光谱仪的狭缝，从而实现相对独立的光谱分析。
[0036] 由于弹性散射光的波长不会发生变化，而非弹性光（拉曼光）的波长发生了红蓝移，因此只需要将扫描开启（开启激光）前后两个瞬间的光谱相减，即可获得较为纯净的拉曼频移谱图。根据拉曼频移的大小和峰值高度，可实现对扫描物成分的判断。
[0037] 需要说明的是，附图仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此形状限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
