一種用於雷射誘導擊穿光譜的光學探頭的製作方法

2023-06-22 13:29:56

專利名稱：一種用於雷射誘導擊穿光譜的光學探頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光學探頭，具體地說是一種用於雷射誘導擊穿光譜的光學探 頭。
背景技術：
在現有的雷射誘導擊穿光譜研究中，通常採用側向散射光路，側向散射光路結構 簡單，一般應用於實驗室，而無論是光路布置和使用方便的角度，對於現場原位探測，後向 散射光路都更適合。目前的商業化的後向散射光路光學探頭，均採用二向色鏡實現激發光 與信號光的同軸，成本較高；另外，對於雷射誘導擊穿光譜，信號光範圍為200 900nm，一 般商業化的1064nm 二向色鏡波長透過範圍為400 700nm，難以滿足要求。
發明內容本實用新型針對雷射誘導擊穿光譜技術特點，提供一種全光譜範圍、成本低廉、易 於實現的光學探頭裝置。本實用新型由光學探頭殼體、殼體上的平面石英玻璃窗口、石英透鏡窗口和光纖 接頭、以及殼體內的孔徑光闌、透鏡和全反鏡幾部分組成，其特徵是採用寬帶介質膜高反 鏡代替常規的二向色鏡，實現發射和接收的同軸，成本低廉，相比於二項色鏡鍍膜技術，一 方面易於選材，更重要的是，可實現全光譜範圍的探測。對於雷射誘導擊穿光譜，一般採 用1064nm波長脈衝雷射器作為激發光源，其光譜探測範圍為200 900nm，目前商業化的 1064nm 二向色鏡波長透過範圍為400 700nm，不能滿足探測要求。寬帶介質膜高反鏡在 200 900nm範圍內反射率> 99%，對1064nm透過率大於90%，通過寬帶介質膜高反鏡可 以方便的實現1064nm激發光的出射和200 900nm信號光的同軸收集。本實用新型利用 普通的寬帶介質膜高反鏡代替二向色鏡，成本低，易於購置和實現。下面附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型光學探頭裝置結構示意圖；圖中1為殼體，2為石英平面玻璃窗口，3為孔徑光闌，4為第一寬帶介質膜高反 鏡，5為石英透鏡窗口，6為第二寬帶介質膜高反鏡，7為光纖耦合透鏡，8為光纖接頭。
具體實施方式
如圖1所示，用於誘導擊穿的1064nm雷射先照射到殼體1上的平面石英玻璃窗口 2，通過自準直方法確保入射光垂直入射，入射雷射經過孔徑光闌3和第一寬帶介質膜高反 鏡4，然後由石英透鏡窗口 5聚焦到樣品，樣品被擊穿後產生的等離子體信號再經石英透鏡 窗口 5收集、準直後，然後由第一寬帶介質膜高反鏡4反射至第二寬帶介質膜高反鏡6，然 後由第二寬帶介質膜高反鏡6反射的信號光經光纖耦合透鏡7耦合進入光纖接頭8處的光
3纖，再由光纖導入光譜儀進行分析。
權利要求一種用於雷射誘導擊穿光譜的光學探頭，由光學探頭殼體(1)、殼體上的平面石英玻璃窗口(2)、石英透鏡窗口(5)和光纖接頭(8)、以及殼體內的孔徑光闌(3)、第一寬帶介質膜高反鏡(4)、第二寬帶介質膜高反鏡(6)和光纖耦合透鏡(7)組成，其特徵在於寬帶介質膜高反鏡發射和接收是同軸的。
2.根據權利要求1所述的一種用於雷射誘導擊穿光譜的光學探頭，其特徵在於該光路 裝置所用的第一寬帶介質膜高反鏡(4)和第二寬帶介質膜高反鏡(6)的光譜反射範圍為 200 900nm。
專利摘要本實用新型為一種用於雷射誘導擊穿光譜的光學探頭，該探頭由殼體、殼體上的平面石英玻璃窗口、石英透鏡窗口和光纖接頭、以及殼體內的孔徑光闌、寬帶介質膜全反鏡和光纖耦合透鏡組成，其特徵是採用200～900nm寬帶介質膜高反鏡，實現發射和接收的同軸。本實用新型利用普通的寬帶介質膜高反鏡代替二向色鏡，光譜探測範圍寬、效率高，可方便的應用於雷射誘導擊穿光譜現場探測中。
文檔編號G01N21/01GK201583497SQ20092035019
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者張凱臨, 張賓, 李穎, 鄭榮兒, 郭金家 申請人:中國海洋大學