CN113624683A - 一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***和方法，解决现有折射率测量***和方法测量精度低、空间分辨能力低等问题。所述***，包含：照明模块，用于产生***入射光；***入射光经分光平片透射进入参考模块，反射进入光谱激发模块；标准样品经激发产生的布里渊散射光被收集后经分光平片反射进入光谱探测模块；光谱探测模块，探测得到标准样品的背向和对称方向布里渊散射光谱频移值，进而标定***入射光角度；待测样品经激发产生的布里渊散射光被收集后经分光平片透射进入光谱探测模块；光谱探测模块，探测得到待测样品的背向和对称方向布里渊散射光谱频移值。所述方法使用所述***。本发明可实现高精度、快速三维折射率测量。

Description

一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***和方法

技术领域

本发明涉及显微光谱测量技术领域，尤其涉及一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***和方法。

背景技术

现有透明样品折射率测量方法一般分为间接测量法和直接测量法。相衬显微镜与数字全息显微镜等检测手段都是通过间接方式对样品的折射率进行测量，需要对被测材料的空间尺寸进行精确计算，样品空间尺寸的误差严重降低了折射率的测量精度，且对于具有流动性的样品难以进行动态的实时建模，无法对样品折射率在空间上进行分辨。直接测量法有光学相干断层扫描技术，缺点是样品内部不平稳的相位变化会严重影响解包裹的准确性，降低折射率的计算精度；有测量三维折射率的微分干涉层析方法，缺点是在迭代计算过程中所引起的累积误差，会不断放大样品内部较深区域的折射率计算偏差，在实际测量过程中必须使用近轴细光束，这大幅降低了***的空间分辨能力。

发明内容

本发明提供一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***和方法，解决现有折射率测量***和方法对透明样品测量精度低、空间分辨能力低等问题。

为解决上述问题，本发明是这样实现的：

发明实施例提供一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***，包含：照明模块、光谱激发模块、光谱探测模块、参考模块、分光平片；所述照明模块用于产生偏振方向可选的线偏振激光作为***入射光；所述***入射光经所述分光平片透射进入到所述参考模块中，反射进入到所述光谱激发模块中；所述参考模块中的标准样品经激发产生的布里渊散射光被收集后，经所述分光平片反射进入所述光谱探测模块；所述光谱探测模块，用于对所述标准样品的布里渊散射光进行布里渊光谱探测，得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值；所述光谱激发模块中的待测样品经激发产生的布里渊散射光被收集后，经所述分光平片透射进入所述光谱探测模块；所述光谱探测模块，还用于对所述待测样品的布里渊散射光进行布里渊光谱探测，得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值。

优选地，所述照明模块包含：连续激光器、扩束***、激发光阑、二分之一波片、起偏器，所述激发光阑上有一个激发光瞳；由连续激光器发射出的激光经所述扩束***扩束后，通过激发光阑的激发光瞳得到激发光瞳范围内的有效激发光束，经所述二分之一波片及起偏器后得到所述***入射光。

进一步地，所述参考模块包含聚焦物镜、载物台、标准样品，所述光谱激发模块包含测量物镜、三维平移台、待测样品；所述标准样品放置于所述载物台上，所述***入射光经所述分光平片透射进入到所述聚焦物镜，透射后照射到所述标准样品上，所述标准样品激发的布里渊散射光经所述聚焦物镜收集后，经所述分光平片反射，进入所述光谱探测模块；所述待测样品放置于所述三维平移台上，所述***入射光经所述分光平片反射进入到所述测量物镜，透射后照射到所述待测样品上，所述待测样品激发的布里渊散射光经所述测量物镜收集后，经所述分光平片透射，进入所述光谱探测模块；所述测量物镜和聚焦物镜的有效数值孔径及焦距相同。

进一步地，所述光谱探测模块包含：探测光阑、旋转架、检偏器、收集透镜、共焦针孔、布里渊光谱仪；所述探测光阑置于所述旋转架上，其上包含有一个探测光瞳；所述探测光阑置于所述旋转架上，其上包含有一个探测光瞳；所述标准样品经激发产生的布里渊散射光被收集后，经所述分光平片进入所述光谱探测模块，经所述探测光阑的探测光瞳和检偏器后，通过所述收集透镜和共焦针孔实现微区空间滤波，最后进入所述布里渊光谱仪，得到标准样品的背向布里渊散射光谱频移值；经对称位置放置的探测光瞳和检偏器后，通过所述收集透镜和共焦针孔实现微区空间滤波，最后进入所述布里渊光谱仪，得到标准样品的对称方向布里渊散射光谱频移值；所述待测样品经激发产生的布里渊散射光被收集后经所述分光平片进入所述光谱探测模块，分别经探测光瞳和对称位置放置的探测光瞳、再经检偏器后、通过所述收集透镜和共焦针孔、进入所述布里渊光谱仪，得到待测样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值。

优选地，所述三维平移台可带动所述待测样品进行三维移动，得到待测样品的三维背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值，进而得到待测样品的三维折射率分布。

本发明实施例还提供一种斜入射式共焦布里渊光谱测量方法，使用所述***，包含以下步骤：对所述标准样品经激光激发的布里渊散射光进行布里渊光谱探测得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值；根据所述标准样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值之比，结合已知的标准样品折射率，计算样品入射光角度；对所述待测样品的布里渊散射光进行布里渊光谱探测得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值；根据计算得到的样品入射光角度、待测样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值之比，计算待测样品的折射率。

优选地，所述方法还包含：移动待测样品的三维位置，计算得到待测样品的三维折射率。

本发明有益效果包括：本发明提供一种可快速、直接测量透明样品三维折射率分布的共焦布里渊光谱***，该***基于光子与声学声子之间的相互作用，通过探测共焦光路配置下的两组布里渊散射光谱，由于两组探测结果对应的是相同的样品微区，折射率是唯一影响两组布里渊频移之比的物理量，因此可以直接确定样品的三维折射率。本发明无需通过光程计算将几何尺寸与折射率进行分离，利用单光路照明即可实现高精度三维折射率测量，在探测精度、测量速度以结构复杂程度方面具有明显优势。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***实施例；

图2为一种包含布里渊光谱仪的斜入射式共焦布里渊光谱测量***实施例；

图3(a)为布里渊散射光谱实施例的背向布里渊散射光谱示意图；

图3(b)为布里渊散射光谱实施例的对称方向布里渊散射光谱示意图；

图4为一种斜入射式共焦布里渊光谱测量方法流程实施例。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

材料的折射率与材料的温度、密度、应力、晶向等一系列特征参数直接相关，是材料最重要的光学参数之一，通过折射率可以对材料的多种物理参量进行定性及定量分析，快速准确地测量透明介质材料的三维折射率对于表征其物化性质具有重要意义以及广泛的应用价值。

相衬显微镜与数字全息显微镜等检测手段可以对样品的折射率进行精确测量。但以上方法都是通过间接方式对样品的折射率进行测量，这首先需要对被测材料的空间尺寸进行精确计算，甚至需要先构建样品的三维形貌模型，而在尺寸计算以及模型简化的过程中，不可避免地会带来样品空间尺寸的误差，这严重降低了折射率的测量精度。同时，对于具有流动性的样品，如生物组织、活细胞等，通常难以进行动态的实时建模，甚至是无法实现的。此外，即使对样品的光程和厚度进行了精确测量，也只能获取沿光轴方向的平均折射率，这导致测量***无法对样品折射率在空间上进行分辨。

光学相干断层扫描技术可以通过多角度入射及多次测量的方式，实现样品内部空间分辨的三维折射率重构，但是由于各次测量仍然是基于光程延时，因此，在测量前需要确定样品的几何边界条件或参考折射率值，并且需要在至少两个侧面入射至样品中，即使在具备以上条件的情况下，样品内部不平稳的相位变化会严重影响解包裹的准确性，降低折射率的计算精度。

2004年，浙江大学的鲁阳提出一种测量三维折射率的微分干涉层析方法及其测量仪，该方法将迈克尔逊干涉光路与共焦显微光路进行结合，利用光线追迹原理，迭代计算出每一个轴向位置处的折射率值，该方法具有结构简单、计算方便、易于集成等优点，但该方法在迭代计算过程中所引起的累积误差，会不断放大样品内部较深区域的折射率计算偏差，同时，该方法是在傍轴近似的条件下推导得到的，在实际测量过程中必须使用近轴细光束，这大幅降低了***的空间分辨能力。

本发明创新点如下：第一、本发明***通过斜入射照明方式，同时激发出背向布里渊散射光与对称方向布里渊散射光，通过对背向布里渊散射光谱和对称方向布里渊散射光谱进行收集，无需对待测样品进行建模，通过布里渊光谱频移可快速直接获取待测样品的折射率；第二、本发明***包含三维平移台，待测样品放置于三维平移台上，通过三维平移台对待测样品进行三维扫描，进而实现样品三维折射率分布测量；第三、本发明通过共焦针孔滤出微区外的杂散光干扰，实现高空间分辨三维折射率测量；第四，本发明通过探测光瞳和激发光瞳实现***单光路，进一步利用单光路可实现快速、高空间分辨三维折射率测量，使***结构复杂度极大降低。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

图1为一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***实施例，可用于直接测量透明样品折射率分布，作为本发明实施例，一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***，包含：照明模块1、光谱激发模块2、光谱探测模块3、参考模块4、分光平片5。

所述照明模块用于产生偏振方向可选的线偏振激光作为***入射光；所述***入射光经所述分光平片透射进入到所述参考模块中，反射进入到所述光谱激发模块中。

所述参考模块中的标准样品经激发产生布里渊散射光被收集后经所述分光平片反射进入所述光谱探测模块；所述光谱探测模块，用于对所述标准样品布里渊散射光进行布里渊光谱探测，得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值，进而标定***入射光角度。

需说明的是，通过所述标准样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值的比值，标定样品入射光角度。

所述光谱激发模块中的待测样品经激发产生的布里渊散射光被收集后经所述分光平片透射进入所述光谱探测模块；所述光谱探测模块，还用于对所述待测样品的布里渊散射光进行布里渊光谱探测得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值，结合所标定的入射光角度，得到测量点处的折射率值。需要说明的是，通过标定的所述样品入射光角度和待测样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值的比值，可计算待测样品测量点处的折射率值。

在本发明实施例中，照明模块出射的激光以离轴的方式照射在分光平片上，其中，透射光与反射光分别进入参考模块与光谱激发模块，两者所激发出的布里渊散射光均通过分光平片进入到光谱探测模块。测量待测样品的折射率前，首先对标准样品的布里渊光谱进行探测，以标定样品入射光角度，此时所述光谱激发模块不使用；在确定样品入射光角度后，移除标准样品，将待测样品放置于三维平移台上，利用待测样品的布里渊光谱对其三维折射率进行测量，此时所述参考模块不使用。

在本发明实施例中，所述照明模块产生的***入射光的方向可调，所述光谱探测模块接收的布里渊散射光的方向可调，通过调节所述照明模块和光谱探测模块，使得布里渊散射光与***入射光的方向相同，以测量得到背向布里渊散射光谱频移值，通过调整光谱探测模块，例如通过旋转架改变所述光谱探测模块中探测光瞳的位置，使得布里渊散射光与***入射光的方向对称，进一步测量得到对称方向布里渊散射光谱频移值。

本发明实施例提供一种直接测量透明样品三维折射率分布的共焦布里渊光谱***，可实现高精度、快速折射率测量，在生物医学、物理化学及材料科学等领域具有广泛的应用前景。

图2为一种包含布里渊光谱仪的斜入射式共焦布里渊光谱测量***实施例，可用于测量透明样品微区的布里渊散射光谱，可实现高空间分辨、快速三维折射率探测，作为本发明实施例，一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***，包含：照明模块1、光谱激发模块2、光谱探测模块3、参考模块4、分光平片5。

所述照明模块，包含：连续激光器11、扩束***12、激发光阑13、二分之一波片14、起偏器15，所述激发光阑上有一个激发光瞳16；所述光谱激发模块，包含：测量物镜22、三维平移台21、待测样品23；所述光谱探测模块，包含：探测光阑31、旋转架32、检偏器33、收集透镜34、共焦针孔35、布里渊光谱仪36，所述探测光阑上设有一个探测光瞳37；所述参考模块，包含：聚焦物镜42、载物台41、标准样品43。

所述照明模块用于产生偏振方向可选的线偏振激光作为***入射光；所述***入射光经所述分光平片透射进入到所述参考模块中，反射进入到所述光谱激发模块中；所述参考模块中的标准样品经激发产生布里渊散射光被收集后经所述分光平片反射进入所述光谱探测模块；所述光谱探测模块，用于对所述标准样品布里渊散射光进行布里渊光谱探测得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值；所述光谱激发模块中的待测样品经激发产生的布里渊散射光被收集后经所述分光平片透射进入所述光谱探测模块；所述光谱探测模块，还用于对所述待测样品的布里渊散射光进行布里渊光谱探测得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值。

由连续激光器发射出的激光经所述扩束***扩束后，通过激发光阑的激发光瞳，仅保留在激发光瞳范围内的有效激发光束，经所述二分之一波片及起偏器后，对线偏振入射光的偏振方向进行选择，得到偏振方向可选的线偏振激光作为***入射光。

需要说明的是，所述有效激发光束垂直进入所述二分之一波片及起偏器，通过调节二分之一波片与起偏器的快轴方向夹角，可以得到偏振方向可选的线偏振激光。

所述***入射光在经过分光平片后，透射光进入到参考模块中，通过聚焦物镜聚焦在标准样品上，所激发的标准样品布里渊散射光被聚焦物镜收集，经过分光平片、探测光阑以及检偏器后，通过收集透镜以及共焦针孔后，实现微区空间滤波，最后被布里渊光谱仪探测。此时探测光阑上的探测光瞳与激发光瞳是同方向的，即此时通过背向散射探测得到标准样品的背向布里渊散射光谱频移值。

需要说明的是，所述共焦针孔用于滤除非焦点处的杂散光，还用于进行光斑整形，提高空间分辨率。

通过光谱探测模块中的旋转架带动探测光阑，将探测光瞳置于对称位置，如图2中虚线位置，即与测量背向布里渊散射光谱时探测光瞳位置旋转180度的位置，利用探测光瞳对布里渊散射光的方向进行选择，即探测与***入射光对称方向上的布里渊散射，通过光谱探测模块后，得到对称方向布里渊散射光谱频移值。

进一步地，利用标准样品的背向布里渊散射频移值以及对称方向布里渊散射频移值，结合已知的标准样品折射率，计算得出样品入射光角度。

在此基础上，移除标准样品，将待测样品放置于三维平移台上，通过旋转架带动探测光瞳，结合布里渊光谱仪，分别对待测样品的背向布里渊散射以及对称布里渊散射进行探测，得到样品微区折射率值，通过三维平移台对待测样品进行三维扫描，进而实现样品三维折射率测量。

在本发明实施例中，为保证参考***与光谱激发***中的入射角相同，聚焦物镜与测量物镜的有效数值孔径及焦距须保持一致。

对待测样品的测量背向布里渊散射频移值与对称方向布里渊散射光谱频移值的测量方法，具体为：所述待测样品放置于所述三维平移台上，所述***入射光经所述分光平片反射进入到所述测量物镜，透射后照射到所述待测样品上，所述待测样品激发的布里渊光谱经所述测量物镜收集后进入所述光谱探测模块。

经探测光瞳、再经检偏器后、通过所述收集透镜和共焦针孔、进入所述布里渊光谱仪，得到待测样品的背向布里渊散射光谱频移值；经对称位置放置的探测光瞳、再经检偏器后、通过所述收集透镜和共焦针孔、进入所述布里渊光谱仪，得到待测样品的对称方向布里渊散射光谱频移值。

本发明实施例提供一种直接测量透明样品三维折射率分布的共焦布里渊光谱***，无需进行光程计算与几何建模，通过单光路照明即可实现高精度、快速三维折射率测量。

图3(a)为布里渊散射光谱实施例的背向布里渊散射光谱示意图，图3(b)为布里渊散射光谱实施例的对称方向布里渊散射光谱示意图。

在本发明实施例中，所述照明模块产生的***入射光的方向可调，所述光谱探测模块接收的布里渊散射光的方向可调。

通过调节所述照明模块和光谱探测模块，使得布里渊散射光与***入射光的方向相同，例如调节光谱探测模块中探测光阑上的探测光瞳，使其与照明模块中激发光阑中激发光瞳是同方向的，如图3(a)中散射配置，即此时通过背向散射探测得到背向布里渊散射光谱，待测样品的样品入射光角度为α，折射光角度为β，样品入射光方向与散射光方向相同，即散射光沿入射光方向射出，实现背向散射配置。

通过调节所述照明模块和光谱探测模块，使得布里渊散射光与***入射光的方向对称，例如通过光谱探测模块中的旋转架带动探测光阑，将探测光瞳置于对称位置，利用探测光瞳对布里渊散射光的方向进行选择，即探测与***入射光对称方向上的布里渊散射，通过光谱探测模块后，得到对称方向布里渊散射光谱，如图3(b)中散射配置，待测样品散射光方向与入射光方向对称。

图4为一种斜入射式共焦布里渊光谱测量方法流程实施例，可使用本发明任一实施例所述斜入射式共焦布里渊光谱测量***，作为本发明实施例，一种斜入射式共焦布里渊光谱测量方法，具体包含以下步骤101～104：

步骤101、对所述标准样品经激光激发的布里渊散射光进行布里渊光谱探测得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值。

具体地，通过所述照明模块产生偏振方向可选的线偏振激光作为***入射光，所述***入射光经所述分光平片透射进入到所述参考模块中，所述参考模块中的标准样品经激发产生布里渊散射光被收集后经所述分光平片反射进入所述光谱探测模块，通过调节所述光谱探测模块，可探测得到标准样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值。

步骤102、根据所述标准样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值之比，计算样品入射光角度。

其中，α₀为所述样品入射光角度，R₁为标准样品的背向布里渊散射频移值和对称方向布里渊散射频移值之比，n₁为标样品折射率。

在步骤102中，入射光角度与背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值之比的关系可由公式(2)计算得到。

其中，α为任意样品入的射光角度，v_α、v₁₈₀分别为该样品的背向布里渊散射频移值、对称布里渊散射频移值，n为该样品的折射率、V为声速、λ_i为入射光波长。

因此，任意样品的折射率值n可以通过两次布里渊散射频移值之比，即v_α/v₁₈₀，以及入射光角度α确定。

步骤103、对所述待测样品的布里渊散射光进行布里渊光谱探测得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值。

在步骤103中，首先移除标准样品，并将待测样品置于三维扫描台上利用同样的方式，对待测样品的背向布里渊散射频移值以及对称方向布里渊散射频移值进行探测。

步骤104、根据所述待测样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值之比，计算待测样品的折射率：

其中，n₂为所述待测样品的折射率，R₂为所述待测样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值之比，α₀为计算的样品入射光角度：

在步骤104中，根据公式(3)可以得出待测样品当前位置的折射率值。

进一步地，移动待测样品的三维空间位置，计算得到待测样品的三维折射率，即通过三维扫描台移动待测样品，进而实现样品三维折射率测量。

本发明实施例提出的斜入射式共焦布里渊光谱测量方法，无需进行光程计算与几何建模，通过单光路照明即可实现高精度、快速三维折射率测量。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种斜入射式共焦布里渊光谱测量***，其特征在于，包含：照明模块、光谱激发模块、光谱探测模块、参考模块、分光平片；

所述照明模块用于产生偏振方向可选的线偏振激光作为***入射光；

所述***入射光经所述分光平片透射进入到所述参考模块中，反射进入到所述光谱激发模块中；

所述参考模块中的标准样品经激发产生的布里渊散射光被收集后，经所述分光平片反射进入所述光谱探测模块；

所述光谱探测模块，用于对所述标准样品的布里渊散射光进行布里渊光谱探测，得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值；

所述光谱激发模块中的待测样品经激发产生的布里渊散射光被收集后，经所述分光平片透射进入所述光谱探测模块；

所述光谱探测模块，还用于对所述待测样品的布里渊散射光进行布里渊光谱探测，得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值。

2.如权利要求1所述的斜入射式共焦布里渊光谱测量***，其特征在于，所述照明模块包含：连续激光器、扩束***、激发光阑、二分之一波片、起偏器，所述激发光阑上有一个激发光瞳；

由连续激光器发射出的激光经所述扩束***扩束后，通过激发光阑的激发光瞳得到激发光瞳范围内的有效激发光束，经所述二分之一波片及起偏器后得到所述***入射光。

3.如权利要求1所述的斜入射式共焦布里渊光谱测量***，其特征在于，所述参考模块包含聚焦物镜、载物台、标准样品，所述光谱激发模块包含测量物镜、三维平移台、待测样品；

所述标准样品放置于所述载物台上，所述***入射光经所述分光平片透射进入到所述聚焦物镜，透射后照射到所述标准样品上，所述标准样品激发的布里渊散射光经所述聚焦物镜收集后，经所述分光平片反射，进入所述光谱探测模块；

所述待测样品放置于所述三维平移台上，所述***入射光经所述分光平片反射进入到所述测量物镜，透射后照射到所述待测样品上，所述待测样品激发的布里渊散射光经所述测量物镜收集后，经所述分光平片透射，进入所述光谱探测模块；

所述测量物镜和聚焦物镜的有效数值孔径及焦距相同。

4.如权利要求1所述的斜入射式共焦布里渊光谱测量***，其特征在于，所述光谱探测模块包含：探测光阑、旋转架、检偏器、收集透镜、共焦针孔、布里渊光谱仪；

所述探测光阑置于所述旋转架上，其上包含有一个探测光瞳；

所述标准样品经激发产生的布里渊散射光被收集后，经所述分光平片进入所述光谱探测模块，经所述探测光阑的探测光瞳和检偏器后，通过所述收集透镜和共焦针孔实现微区空间滤波，最后进入所述布里渊光谱仪，得到标准样品的背向布里渊散射光谱频移值；

经对称位置放置的探测光瞳和检偏器后，通过所述收集透镜和共焦针孔实现微区空间滤波，最后进入所述布里渊光谱仪，得到标准样品的对称方向布里渊散射光谱频移值；

所述待测样品经激发产生的布里渊散射光被收集后经所述分光平片进入所述光谱探测模块，

分别经探测光瞳和对称位置放置的探测光瞳、再经检偏器后、通过所述收集透镜和共焦针孔、进入所述布里渊光谱仪，得到待测样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值。

5.如权利要求3所述的斜入射式共焦布里渊光谱测量***，其特征在于，所述三维平移台可带动所述待测样品进行三维移动，得到待测样品的三维背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值，进而得到待测样品的三维折射率分布。

6.一种斜入射式共焦布里渊光谱测量方法，使用权利要求1～5任一项所述***，其特征在于，包含以下步骤：

对所述标准样品经激光激发的布里渊散射光进行布里渊光谱探测得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值；

根据所述标准样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值之比，计算样品入射光角度：

其中，α₀为所述样品入射光角度，R₁为标准样品的背向布里渊散射频移值和对称方向散射布里渊散射频移值之比，n₁为已知的标准样品折射率。

对所述待测样品的布里渊散射光进行布里渊光谱探测得到其背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值；

根据所述样品入射光角度、待测样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值之比，计算待测样品的折射率：

其中，n₂为所述待测样品的折射率，R₂为所述待测样品的背向布里渊散射光谱频移值和对称方向布里渊散射光谱频移值之比。

7.如权利要求6所述的共焦布里渊光谱测量方法，其特征在于，所述方法还包含：移动待测样品的三维空间位置，计算得到待测样品的三维折射率。

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