(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210227588.9 (22)申请日 2022.03.08 (71)申请人 中国科学院合肥物质科 学研究院 地址 230031 安徽省合肥市蜀山区蜀山湖 路350号 (72)发明人 盛志高　宁国强　刘鑫宇　 (74)专利代理 机构 合肥市浩智运专利代理事务 所(普通合伙) 34124 专利代理师 丁瑞瑞 (51)Int.Cl. G01N 21/39(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01J 3/28(2006.01) G01J 3/42(2006.01) (54)发明名称 一种可调谐式光纤束集成光学测量杆及测 试方法 (57)摘要 本发明涉及显微光谱测试技术领域， 具体来 说是一种可调谐式光纤束集成光学测量杆及测 试方法， 包括碳纤维制成壳体状的杆主体、 固定 安装在杆主体顶端的光纤束、 固定安装在杆主体 底端的对焦定位台、 固定放置在对焦定位台上的 样品托以及固定设置在待测样品上方的光纤准 直器； 光纤束头部的输入端连接有激光器、 输出 端连接有探测器， 光纤束的尾部固定安装在光纤 准直器上， 对焦定位台的位置及角度可调节， 待 测样品固定放置在样品托上， 杆主体上连接有向 样品托供电的电源线。 本申请结构简单、 操作方 便， 对焦定位台的位置和角度可调整， 光学测试 收光效率好， 且 可以实现样品的光学测量和以光 纤束为载体的多功能传输光路测试， 检测效率 高、 性能稳定 。 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 CN 114739951 A 2022.07.12 CN 114739951 A 1.一种可调谐式光纤束集成光学测量杆， 其特征在于： 包括杆主体(1)、 光纤束、 对焦定 位台(2)、 样品托(3)以及光纤准直器(4)， 所述杆主体(1)为碳纤维制成的壳体， 所述光纤束 的头部固定安装在杆主体(1)的顶端， 且所述光纤束头部的输入端连接有激光器、 输出端连 接有探测器； 所述对焦定位台(2)固定安装在杆主体(1)的底端， 所述对焦定位台(2)的位置 及角度可调节； 待测样品通过样品托(3)固定放置在对焦定位台(2)上， 所述杆主体(1)上连 接有向样品托(3)供电的电源线； 所述光纤准直器(4)固定设置在待测样品的上方， 所述光 纤束的尾部固定安装在光纤准 直器(4)上。 2.根据权利要求1所述的一种可调谐式光纤束集成光学测量杆， 其特征在于： 所述对焦 定位台(2)包括固定安装在杆主体(1)内的固定座(21)、 转动连接在固定座(21)上的第一旋 转台(22)、 转动连接在第一旋转台(22)上的第二旋转台(23)以及滑动设置在第二旋转台 (23)上的样品座(24)， 所述样品托(3)固定安装在样品座(24)上； 所述第一旋转台(22)、 第 二旋转台(23)以及样品座(24)均由压电陶瓷制成， 所述杆主体(1)外设有用于控制压电陶 瓷形变程度的控制器。 3.根据权利要求2所述的一种可调谐式光纤束集成光学测量杆， 其特征在于： 所述固定 座(21)和第一旋转台(22)的顶面上均开设有U形槽， 两个U形槽的中心轴线水平且相互垂 直， 第一旋转台(2 2)和第二旋转台(23)的底部均呈与U形槽配合的U形。 4.根据权利要求1所述的一种可调谐式光纤束集成光学测量杆， 其特征在于： 所述杆主 体(1)的顶端 固接有线缆盒(11)， 所述线缆盒(11)顶端的开口处拆卸式连接有顶盖(111)， 所述顶盖(111)上设有供光电线缆穿过的接口(112)； 所述线缆 盒(11)的下方安装有用于排 布光电线缆的内套筒(12)， 所述内套筒(12)位于杆主体(1)内并向光纤准直器(4)方向延 伸。 5.根据权利要求4所述的一种可调谐式光纤束集成光学测量杆， 其特征在于： 所述顶盖 (111)与线缆 盒(11)之间设置有密封垫(14)； 所述接口(112)的内壁上以及内套筒(12)出入 口的内壁上均固定连接有密封圈(15)。 6.根据权利要求1所述的一种可调谐式光纤束集成光学测量杆， 其特征在于： 所述样品 托(3)包括托板(31)、 电极(32)以及接线柱(33)， 待测样品固定放置在所述托板(31)上， 所 述电极(32)的一端固定安装在托板(31)上、 另一端压置在待测样品上； 所述接线柱(33)固 定安装在托板(31)上， 且所述接线柱(3 3)与电极(32)、 电源线均电连接 。 7.根据权利要求6所述的一种可调谐式光纤束集成光学测量杆， 其特征在于： 所述电极 (32)由一端呈尖端状的异形铜片制成， 且所述电极(32)的尖端压 置在待测样品上。 8.根据权利要求1所述的一种可调谐式光纤束集成光学测量杆， 其特征在于： 所述光纤 准直器(4)通过支柱(51)和连接板(52)拆卸式安装在杆主体(1)内,所述支柱(51)螺纹连接 在杆主体(1)内， 所述连接板(52)的一端套设在光纤准直器(4)上、 另一端套设在支柱(51) 上。 9.一种应用权利要求1 ‑8任一项所述的可调谐式光纤束集成光学测量杆的测试方法， 其特征在于： 包括如下步骤： (1)放置样品： 在 所述杆主体(1)内安装好光纤束、 对焦定位 台(2)和光纤准直器(4)后， 依次将待测样品固定放置在样品托(3)上、 样品托(3)固定放置在对焦定位台(2)上， 使待测 样品位于光纤准直器(4)下方， 然后将所述电源线接在样 品托(3)上， 再将带有待测样品的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114739951 A 2测量杆整体放入低温强磁场腔体内； (2)调试： 打开所述激光器使其向光纤束的输入端照射激光， 激光经光纤束和光纤准直 器(4)照射到待测样品表面， 待测样品产生测试信号， 并原路返回到光纤束中， 然后由光纤 束的输出端进入到探测器中； 此时通过探测器观察待测样品， 同时调节对焦定位台(2)的位 置使待测样品移动到 激光光斑处， 调节对焦定位台(2)的角度使信号强度最大； (3)测试： 调试完成后， 打开电源使其通过电源线向样品托(3)供电， 改变电场强度即可 进行电学测量； 根据设定的探测区域与间隔步长， 使待测样品随对焦定位台(2)上进 行扫描 式移动， 即每采集完成一个样品点的信息， 就将待测样品的下一个测量点移动到激光光斑 处， 实现待测样品的多个单点探测。 10.根据权利要求9所述的一种应用可调谐式光纤束集成光学测量杆的测试方法， 其特 征在于： 所述 步骤(3)在测试 过程中， 每采集5 ‑10个探测点， 就进行一次步骤(2)的调试。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114739951 A 3