用于浮游植物探测的三维激光诱导荧光光谱系统

本文介绍一个针对浮游植物现场探测的三维激光诱导荧光(3D-LIF)光谱系统。该系统以波长可调谐激光器为光源,使用光栅光谱仪进行光谱分光,输出光谱范围380 nm^800 nm,并选用32通道光电倍增管模组作为光电探测器。光栅光谱仪和光电倍增管模组之间的耦合选用芯径0.2 mm的光纤束,对应光谱分辨率约为3 nm,以此采集接收的31通道发射荧光光谱,其光谱范围为410 nm^710 nm,光谱带宽约10 nm。光电转换电路的模拟带宽约为20 MHz,数据采集频率50 MHz,分辨率14 bit。基于研发的光谱系统,采用光学参量放大器(OPO)以获得405 nm^615 nm可调谐激发光源,在实验室对三十余种中国海常见的浮游植物的3D-LIF光谱进行了测量。测量结果证实了系统的稳定性和用于藻种分类和识别研究的有效性。系统中的激光器和望远镜可灵活更换,接收的光谱范围和光谱分辨率等参数可便利调节,因此,该系统可望发展成为用于现场探测的3DLIF光谱系统。