医用光学与生物技术

摇头丸、冰毒和海洛因等常见的毒品，在特定波长激发下都可以发射荧光，但是这些分子结构中荧光基团数量较少或者量子效率很低，当毒品的浓度较低时，荧光信号很弱，很难被检测到，这限制了荧光光谱技术在毒检领域的应用。为了提高荧光光谱技术的灵敏度，不同于传统的采用高功率激光器增加激发光能量和选用高灵敏探测器的解决方案，本文从荧光信号的发散特性考虑，利用TracePro软件设计了用于荧光信号收集的光路。光路中，选用抛物面型反射镜和菲涅尔透镜对不同发散角的荧光光束进行准直，然后用平凸透镜和双凸透镜对光束进行缩束，最后用特定尺寸的微透镜阵列对光束聚焦。对设计的光路进行了仿真，结果表明，光路的荧光信号光收集效率为21.08%，比传统荧光收集光路的效率高出6倍。研究工作为改进本课题组已经开发的便携式高灵敏毒品荧光检测系统提供技术参考。

王岩, 陈平, 龚诚, 孙德川, 刘伟伟, 林列. 一种提高荧光信号光收集效率的光路设计与仿真[J]. 光学学报, 2018, 38(11): 1.  复制并引用该论文