新型超低频拉曼滤光片特性及应用介绍

--- 适用于超低波数拉曼光谱测量

 

摘要：在科学研究的多个领域，低频拉曼是一个不可或缺的分析工具。体光栅拉曼滤光片 （Bragg Notch Filter）是一种测量超低波数拉曼光谱的独特拉曼滤光片，它能够实现 250px-1以下的拉曼测量， 广泛的应用在超低频拉曼光谱测量仪中，因此，这种体光栅拉曼滤光片也称为超低频拉曼滤光片。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

 

      超低频拉曼滤光片（Ultra Low Frequency Raman Filter）是目前低波数拉曼光谱测量应用最广泛的一款拉曼滤光片。它可以实现250px-1以下的拉曼光谱测量。

      超低频拉曼滤光片(ULF)是以硅酸盐光敏玻璃（PTR）为材料，并通过紫外光干涉曝光方法加工制造产生，它是由3片超窄带陷波滤光片（Notch Filter）和1~2片窄带宽带通滤光片（Bandpass Filter）组成。体布拉格窄带陷波滤光片（BNF）和体布拉格带通滤光片（BPF）都同属于体布拉格光栅，它们都在低波数拉曼光谱的测量中发挥重要的作用。超低频拉曼滤光片（ULF）具有其它标准拉曼滤光片远远无法比拟的特点,如:

l  可实现低至125px-1的超低频拉曼测量（单级光谱仪）；

l  可同时测量斯托克斯和反-斯托克斯拉曼光谱带；

l  环境稳定性强，不受湿度影响；

l  无偏振敏感特性；

l  可承受400高温；

    超低频拉曼光谱测量主要利用布拉格带通滤光片（BPF）和布拉格窄带宽陷波滤光片（BNF）两种光栅元件，如下我们详细了解它们的特性：

（1）       布拉格带通滤光片（BPF）

      布拉格带通滤光片（BPF）主要是对入射激光进行线宽清洁，去除激光的光谱噪声，确保可以获得较好的激光光束。标准的带通滤光片带宽一般在200-7500px-1,那么在5000px-1以下的光谱噪声将会影响超低频拉曼光谱测量。我们的布拉格带通滤光片（BPF）带宽(FWHM)可低至125px-1,能够很好地将激光噪声清除至125px-1，且抑制比达到-70dB.

l  标准波长：488nm、514nm、532nm、633nm、785nm和1064nm (订制波长：405nm、442nm、458nm、473nm、477nm、491nm、502nm、561nm、660nm、840nm、1352nm、1550nm等)

l  带宽（FWHM）小于175px-1;

l  反射率：>90% ；

l  标准尺寸：5mm x 5mm (大尺寸可定制)；

l  近衍射极限光束质量；

l  偏转角度：20deg ；

  应用领域：超低频（太赫兹）拉曼光谱仪、光束滤波及噪音清楚、半导体拉曼光源ASE滤波；

（2）     布拉格陷波滤光片（BNF）

布拉格陷波滤光片（BNF）能够同时测量低至125px-1的斯托克斯和反斯托克斯拉曼光谱带，且实现高达95%左右的透过率。窄带陷波滤光片同样需要满足布拉格理论，对于衰减为OD3的BNF，其偏转角度为12deg，半高全宽（FWHM）接受角度为6mrad（约为0.3 deg）。目前，超低频拉曼光谱的测量大都是采用我们的超低频拉曼滤光片（ULF）实现的。

l  标准波长：488nm、514nm、532nm、633nm、785nm和1064nm (订制波长：405nm、442nm、458nm、473nm、477nm、491nm、502nm、561nm、660nm、840nm、1352nm、1550nm等)

l  光谱带宽(FWHM)： 5~200px-1 ;

l  衰减值：OD3 或OD4 ;

l  标准尺寸：11mm x 11mm , 12.5mm x 12.5mm (外有1英寸Mount);

l  偏转角度：12 deg ;

   

 

  布拉格陷波滤光片（BNF）是超低频拉曼光谱测量的核心器件，它通常和布拉格带通滤光片（BPF）配合成套使用(如果激光器线宽足够窄，光束质量足够好，可以单纯使用BNF进行超低频拉曼光谱的测量)。

超低频拉曼滤光片（ULF）主要应用领域：

u  多晶型药物测量；

u  半导体晶格和纳米结构；

u  材料：相位/结构；

u  金属卤化物；

u  碳纳米管；

u  微米、纳米晶体；

u  气体；

u  等等多种材料；

 

  超低频拉曼滤光片设置图：

  

超低频拉曼滤光片光谱测量效果图 ：

 

目前，超低频拉曼滤光片（ULF）已经得到广泛的使用，客户包含多个中科院研究机构，

 

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