基于陣列波導(dǎo)光柵(AWG)的便攜式拉曼光譜儀的系統(tǒng)研究.pdf

1、拉曼光譜分析技術(shù)是一種非常重要的鑒定物質(zhì)成分的技術(shù)，可通過分析拉曼特征光譜來檢測出該物質(zhì)所含有的成分。隨著食品安全、環(huán)境衛(wèi)生等問題的日益凸顯，拉曼光譜儀利用拉曼光譜分析技術(shù)以其簡便、快速等優(yōu)點逐漸被應(yīng)用市場認可。傳統(tǒng)的拉曼光譜儀往往具有體積龐大、價格昂貴等缺點，不能滿足現(xiàn)場檢測的需求，這嚴(yán)重阻礙了拉曼技術(shù)在民生方面的推廣和應(yīng)用。因此，小型化、低成本、高可靠性能的便攜式拉曼光譜儀有望成為一種新型的現(xiàn)場快速檢測儀器。
　　如何使拉曼光

2、譜儀的體積、成本減小并保持提高其性能是本文主要研究的工作內(nèi)容，在保證儀器的高分辨率和靈敏度前提下，采用新原理、新技術(shù)設(shè)計出一款小體積、低成本的基于陣列波導(dǎo)光柵(AWG)芯片的便攜式拉曼光譜儀。
　　本文主要介紹基于AWG的便攜式拉曼光譜儀的設(shè)計方法，研究內(nèi)容主要包括:
　　1.將AWG芯片、光電探測器(PD)陣列及光纖對準(zhǔn)裝配為一個獨立的插件。為了提高對準(zhǔn)的可靠性和準(zhǔn)確性，構(gòu)建了專業(yè)對準(zhǔn)裝置，采用了邊測試邊對準(zhǔn)的方法;

3、>　　2.控制電路系統(tǒng)的設(shè)計和制作。主要功能包括低噪聲積分放大及A/D轉(zhuǎn)換，半導(dǎo)體激光器的控制，與上位機的通信，測試參數(shù)的設(shè)置;
　　3.軟件設(shè)計，主要涉及到兩部分，第一是在控制電路系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用C語言設(shè)計底層軟件用以實現(xiàn)各硬件模塊的功能，第二是采用C＃完成上位機軟件的設(shè)計，用以實現(xiàn)PC端對光譜儀的控制;
　　4.殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計，用于保證光譜儀性能的穩(wěn)定，合理利用空間。
　　最終得到的基于AWG的便攜式拉曼光譜儀尺寸為