1.本实用新型涉及光路技术领域，具体涉及光路接收系统。
背景技术：2.近年来，随着公众对环境空气质量的关注与重视，大气气溶胶尤其是生物气溶胶的检测技术成为了研究热点，生物气溶胶粒子中所含有机分子或者分子团(如氨基酸、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nadh)、核黄素等物质)在特定波长，尤其是紫外波段激发光激发下会产生本征荧光，其为判别生物属性的最重要的条件。在基于紫外诱导荧光检测生物气溶胶的方法中，从气溶胶粒子的形状、尺寸、本征荧光三个角度出发进行综合检测分析，能够有效降低误报率，且能够实现对气溶胶粒子的初步分类。
3.目前通常采用紫外光源对单个气溶胶粒子进行激发，然后检测气溶胶粒子产生的散射光信号和荧光信号，但传统的激光诱导荧光设备一般为单路散射和单路荧光，待检测物(气溶胶粒子)通过气路结构打到凹面镜的中心位置，光路结构如图1所示，待检测物发射的散射光束以及荧光光束通过凹面镜打到光电探测器上，只能接收一路散射信号，数据量较少，不利于后期的数据分析，对于待检测物的识别存在不准确的问题。
技术实现要素：4.有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供光路接收系统。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：光路接收系统，包括集光结构以及设置于所述集光结构两侧的散射光接收结构和荧光接收结构；所述集光结构包括凹面镜，所述凹面镜的内部正中布置有待检测物，所述凹面镜开设有开口，所述待检测物在激光照射下发出散射光束或荧光光束，通过所述凹面镜反射并经由所述开口分别传输至所述散射光接收结构以及所述荧光接收结构进行分束得到分束光，所述分束光通过探测器接收。
6.在本实用新型中，优选地，所述散射光接收结构包括偏振棱镜，所述偏振棱镜用于将来自所述集光结构的散射光束分为p光束和s光束，所述p光束和s光束均通过一所述探测器接收。
7.在本实用新型中，优选地，所述探测器设置为光电探测器，所述光电探测器与所述偏振棱镜之间均设有一准直透镜。
8.在本实用新型中，优选地，所述荧光接收结构包括分光片，所述分光片用于将来自所述集光结构的荧光光束分为第一荧光信号和第二荧光光束，所述第一荧光信号和所述第二荧光信号通过一所述探测器接收。
9.在本实用新型中，优选地，所述探测器设置为荧光探测器，所述荧光探测器与所述分光片之间均设有一准直透镜。
10.在本实用新型中，优选地，所述荧光探测器与所述准直透镜之间设有一滤光片。
11.在本实用新型中，优选地，所述凹面镜与所述偏振棱镜之间以及所述凹面镜与所
述分光片之间均设有一所述准直透镜。
12.在本实用新型中，优选地，所述偏振棱镜、所述分光片与所述开口位置正对布置。
13.在本实用新型中，优选地，所述凹面镜的数量设置为两个，两个所述凹面镜对称布置，所述凹面镜、所述偏振棱镜以及所述分光片共轴设置。
14.本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型设计了双路散射和双路荧光接收系统，数据量增加了一倍，并采用对称式的结构设计，使结构更紧凑。两个凹面镜对称布置，一个用于接收散射光束，另一个用于接收荧光光束，散射光束通过偏振棱镜分为两路，一路为p偏振散射信号，另一路为s偏振散射信号；荧光光束通过分光片分成第一荧光信号和第二荧光信号两路，第一荧光信号为短波长荧光信号，第二荧光信号为长波长荧光信号。在荧光探测器与准直透镜之间设有滤光片进行滤光处理，能够提高系统的信噪比，从而提高后续信号检测的数据可信度。
附图说明
15.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
16.图1是本实用新型的现有技术的光路结构示意图；
17.图2是本实用新型的光路接收系统的光路结构示意图。
18.图中：1、集光结构；2、散射光接收结构；3、荧光接收结构；4、凹面镜；5、待检测物；6、开口；7、探测器；8、偏振棱镜；9、准直透镜；10、分光片；11、滤光片。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
20.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
22.如图2所示，本实用新型提供光路接收系统，包括集光结构1以及设置于集光结构1两侧的散射光接收结构2和荧光接收结构3；集光结构1包括凹面镜4，凹面镜4的内部正中布置有待检测物5，凹面镜4开设有开口6，待检测物5在激光照射下发出散射光束或荧光光束，通过凹面镜4反射并经由开口6分别传输至散射光接收结构2以及荧光接收结构3进行分束得到分束光，分束光通过探测器7接收。工作时，当一束激光照射到待检测物5(颗粒物)上
时，总是会产生散射(散射光束由实线画出)，散射光束经凹面镜4反射后，经过偏振棱镜8分为p光束和s光束，并由两个探测器7接收，在散射光接收结构2中的探测器7采用的是光电探测器7。如果颗粒物为生物气溶胶，那么经由激光照射后除了产生散射外，还会产生荧光光束(荧光光束由虚线画出)，荧光波长一般为一个很宽的范围，我们通过设置分光片10把这个波长范围内的光束进行分为两束，也是由两个探测器7进行接收，在荧光接收结构3中的探测器7采用的是荧光探测器7，探测器7可以把光信号转换为电信号，这样就获得了两个散射信号和两路荧光光束信号。通过散射光接收结构2和荧光接收结构3与集光结构1之间的相互配合，数据量增加了一倍，并采用对称式的结构设计，使结构更紧凑。
23.在本实施例中，进一步地，散射光接收结构2包括偏振棱镜8，偏振棱镜8用于将来自集光结构1的散射光束分为p光束和s光束，p光束和s光束均通过一探测器7接收。散射光束通过偏振棱镜8分为两路，一路为p偏振散射信号，另一路为s偏振散射信号。
24.在本实施例中，进一步地，探测器7设置为光电探测器7，光电探测器7与偏振棱镜8之间均设有一准直透镜9，该处设置的准直透镜9用于将经由偏振棱镜8分束的p光束与s光束聚焦集中，便于光电探测器接收。
25.在本实施例中，进一步地，荧光接收结构3包括分光片10，分光片10用于将来自集光结构1的荧光光束分为第一荧光信号和第二荧光光束，第一荧光信号和第二荧光信号通过一探测器7接收。荧光光束通过分光片10分成第一荧光信号和第二荧光信号两路，第一荧光信号为短波长荧光信号，第二荧光信号为长波长荧光信号。
26.在本实施例中，进一步地，探测器7设置为荧光探测器7，荧光探测器7与分光片10之间均设有一准直透镜9，该处设置的准直透镜9用于将经由分光片10分束的第一荧光信号和第二荧光信号聚焦集中，便于荧光探测器进行接收。
27.在本实施例中，进一步地，荧光探测器7与准直透镜9之间设有一滤光片11，通过滤光片11进行滤光处理，能够提高系统的信噪比，从而提高后续信号检测的数据可信度。
28.在本实施例中，进一步地，凹面镜4与偏振棱镜8之间以及凹面镜4与分光片10之间均设有一准直透镜9，该处设置的准直透镜9用于将经由开口6发出的散射光束和荧光光束转换成均匀的平行光，便于接下来偏振棱镜8以及分光片10的接收。
29.在本实施例中，进一步地，偏振棱镜8、分光片10与开口6位置正对布置，这样设置确保了穿过开口8的光束能够打到偏振棱镜8和分光片10上。
30.在本实施例中，进一步地，凹面镜4的数量设置为两个，两个凹面镜4对称布置，凹面镜4、偏振棱镜8以及分光片10共轴设置，这样的结构设置使得系统的整体结构较为紧凑。
31.本实用新型的工作原理和工作过程如下：工作时，首先，当一束激光照射到待检测物5(颗粒物)上时，总是会产生散射(散射光束由实线画出)，散射光束经凹面镜4反射后，经过偏振棱镜8分为p光束和s光束，并由两个探测器7接收，在散射光接收结构2中的探测器7采用的是光电探测器7。如果颗粒物为生物气溶胶，那么经由激光照射后除了产生散射外，还会产生荧光光束(荧光光束由虚线画出)，荧光波长一般为一个很宽的范围，我们通过设置分光片10把这个波长范围内的光束进行分为两束，也是由两个探测器7进行接收，在荧光接收结构3中的探测器7采用的是荧光探测器7，探测器7可以把光信号转换为电信号，这样就获得了两个散射信号和两路荧光光束信号。本实用新型设计了通过散射光接收结构2和荧光接收结构3与集光结构1之间的相互配合，双路散射和双路荧光接收系统，数据量增加
了一倍，并采用对称式的结构设计，使结构更紧凑。
32.两个凹面镜4对称布置，一个用于接收散射光束，另一个用于接收荧光光束，散射光束通过偏振棱镜8分为两路，一路为p偏振散射信号，另一路为s偏振散射信号；荧光光束通过分光片10分成第一荧光信号和第二荧光信号两路，第一荧光信号为短波长荧光信号，第二荧光信号为长波长荧光信号。在荧光探测器7与准直透镜9之间设有滤光片11进行滤光处理，能够提高系统的信噪比，从而提高后续信号检测的数据可信度。
33.通过设置开口6，能够确保凹面镜4反射的光束顺利传送出去，再通过偏振棱镜8以及分光片10进行分束。待检测物5通过气路结构输送到图2的位置，之所以将经由开口6发出的散射光束进行偏振分束，是由于不同形态的颗粒物(颗粒物大部分不是标准的圆形，形态各异)产生的散射光偏振态会有区别，所以利用偏振分束可以接收到更多的信息，便于识别；其次不同的颗粒物产生的荧光波长也会有区别，并不是完全一致的，所以将波长进行分束，也会得到更多的信息，便于识别。
34.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
技术特征：1.光路接收系统，其特征在于，包括集光结构(1)以及设置于所述集光结构(1)两侧的散射光接收结构(2)和荧光接收结构(3)；所述集光结构(1)包括凹面镜(4)，所述凹面镜(4)的内部正中布置有待检测物(5)，所述凹面镜(4)开设有开口(6)，所述待检测物(5)在激光照射下发出散射光束或荧光光束，通过所述凹面镜(4)反射并经由所述开口(6)分别传输至所述散射光接收结构(2)以及所述荧光接收结构(3)进行分束得到分束光，所述分束光通过探测器(7)接收。2.根据权利要求1所述的光路接收系统，其特征在于，所述散射光接收结构(2)包括偏振棱镜(8)，所述偏振棱镜(8)用于将来自所述集光结构(1)的散射光束分为p光束和s光束，所述p光束和s光束均通过一所述探测器(7)接收。3.根据权利要求2所述的光路接收系统，其特征在于，所述探测器(7)设置为光电探测器(7)，所述光电探测器(7)与所述偏振棱镜(8)之间均设有一准直透镜(9)。4.根据权利要求2所述的光路接收系统，其特征在于，所述荧光接收结构(3)包括分光片(10)，所述分光片(10)用于将来自所述集光结构(1)的荧光光束分为第一荧光信号和第二荧光光束，所述第一荧光信号和所述第二荧光信号通过一所述探测器(7)接收。5.根据权利要求4所述的光路接收系统，其特征在于，所述探测器(7)设置为荧光探测器(7)，所述荧光探测器(7)与所述分光片(10)之间均设有一准直透镜(9)。6.根据权利要求5所述的光路接收系统，其特征在于，所述荧光探测器(7)与所述准直透镜(9)之间设有一滤光片(11)。7.根据权利要求5所述的光路接收系统，其特征在于，所述凹面镜(4)与所述偏振棱镜(8)之间以及所述凹面镜(4)与所述分光片(10)之间均设有一所述准直透镜(9)。8.根据权利要求7所述的光路接收系统，其特征在于，所述偏振棱镜(8)、所述分光片(10)与所述开口(6)位置正对布置。9.根据权利要求7或8所述的光路接收系统，其特征在于，所述凹面镜(4)的数量设置为两个，两个所述凹面镜(4)对称布置，所述凹面镜(4)、所述偏振棱镜(8)以及所述分光片(10)共轴设置。
技术总结本实用新型提供光路接收系统，包括集光结构以及设置于集光结构两侧的散射光接收结构和荧光接收结构；集光结构包括凹面镜，凹面镜的内部正中布置有待检测物，凹面镜开设有开口，待检测物在激光照射下发出散射光束或荧光光束，通过凹面镜反射并经由开口分别传输至散射光接收结构以及荧光接收结构进行分束得到分束光，分束光通过探测器接收。本实用新型采用对称式的结构设计，使结构更紧凑。使结构更紧凑。使结构更紧凑。
技术研发人员：徐军 姚磊
受保护的技术使用者：天津创盾智能科技有限公司
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/7/5
