隨著技術(shù)的快速發(fā)展幔崖，拉曼光譜已經(jīng)成為一種常規(guī)的食店、低成本的分析工具，在制藥岖瑰、食品飲料叛买、化工和農(nóng)業(yè)等行業(yè)的材料科學(xué)和在線過(guò)程控制中得到了廣泛的應(yīng)用。激光技術(shù)蹋订、探測(cè)器(CCD和InGaAs陣列)和光譜濾波器(基于VBG的陷波濾波器)的改進(jìn)，以及信號(hào)產(chǎn)生和檢測(cè)新方案的發(fā)展刻伊，幫助拉曼儀器制造商克服了微弱信號(hào)的挑戰(zhàn)露戒，這加快了拉曼儀器的開發(fā)和市場(chǎng)增長(zhǎng)。拉曼光譜有很多不同的波長(zhǎng)捶箱，從紫外到可見光到近紅外智什。拉曼系統(tǒng)的優(yōu)化需要考慮很多因素，對(duì)于某種給定的應(yīng)用丁屎，如何選擇較佳照明波長(zhǎng)和激光器則顯得尤為重要荠锭。
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不同波長(zhǎng)光源在拉曼應(yīng)用中的特點(diǎn)
不同于瑞利散射，拉曼散射的信號(hào)非常微弱晨川，在樣品材料上出現(xiàn)的概率通常在百萬(wàn)分之一數(shù)量級(jí)证九。另外，拉曼散射強(qiáng)度和照明波長(zhǎng)的四次方成反比共虑，所以隨著波長(zhǎng)變長(zhǎng)愧怜，拉曼信號(hào)迅速減弱。其次妈拌，探測(cè)靈敏度也和波長(zhǎng)范圍有關(guān)拥坛。無(wú)制冷硅基ccd器件的量子效率在800 nm后急劇下降。長(zhǎng)波長(zhǎng)可使用銦鎵砷(InGaAs)陣列器件尘分，不過(guò)噪聲更大猜惋，靈敏度更低，大約僅為硅探測(cè)器的十分之一培愁，成本也更高著摔。空間分辨率也是考慮因素，因?yàn)槌上穹直媛适苷彰鞑ㄩL(zhǎng)影響竭钝，衍射極限光斑約等于0.3λ梨撞。
圖1.硅與銦鎵砷基底CCD探測(cè)器靈敏度曲線
由于上述原因雹洗，拉曼應(yīng)用選用的激光波長(zhǎng)范圍通常在近紅外及其以下。拉曼信號(hào)強(qiáng)度卧波、探測(cè)靈敏度和光譜分辨率都與波長(zhǎng)有關(guān)时肿。雖然看似短波長(zhǎng)比長(zhǎng)波長(zhǎng)更適合用于拉曼光譜應(yīng)用，但不能忽略短波長(zhǎng)的劣勢(shì)港粱，那就是熒光效應(yīng)螃成。物體受到光照射可能會(huì)吸收光子能量，從而放射出能級(jí)小于入射光波長(zhǎng)的光查坪，UV-VIS波段這種情況較為明顯寸宏。因此，對(duì)于許多材料而言偿曙，受到UV-VIS范圍內(nèi)的照射氮凝，容易產(chǎn)生熒光，而大量的熒光背景望忆，則可能掩蓋住本來(lái)希望采集的拉曼信號(hào)罩阵。如果來(lái)到深紫外光范圍內(nèi)，則能夠有效避免熒光影響启摄，因?yàn)楦痰?strong>UV光激發(fā)出的熒光通常在300nm以上稿壁，可以與拉曼信號(hào)進(jìn)行有效的分辨。但是紫外光的劣勢(shì)也很明顯歉备，那就是能量較高傅是，容易損壞材料，而其價(jià)格和制造難度也相對(duì)較高蕾羊。
綜上喧笔，對(duì)于拉曼應(yīng)用的激光器選擇，需要綜合考慮拉曼信號(hào)強(qiáng)度肚豺，分辨率溃斋，材料強(qiáng)度，光源價(jià)格等一系列因素吸申。
法國(guó)Oxxius公司提供紫外-近紅外全波段的高穩(wěn)定性激光器梗劫，特別是其單縱模激光器，具有窄線寬和高光譜純度的優(yōu)點(diǎn)截碴，適用于拉曼應(yīng)用的多種場(chǎng)景梳侨。其中拉曼應(yīng)用常用的532nm和785nm單縱模激光器，線寬能夠達(dá)到1MHz和100MHz日丹。其高穩(wěn)定性走哺、500mW高功率和高性價(jià)比等特點(diǎn)，廣各類院所好評(píng)哲虾。
圖2.Oxxius公司532nmDPSS單縱模激光器
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