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體光柵拉曼濾光片

低波數(shù)拉曼濾光片(BNF)是一種在光敏硅酸鹽玻璃體中刻錄的反射體布拉格光柵，BNF可以反射帶寬窄至5cm-1的光，但其他波長(zhǎng)通過時(shí)不受影響，總體透射率幾乎為95%。使用單級(jí)光譜儀時(shí)，BNF使測(cè)量小于5cm-1斯托克斯和反斯托克斯拉曼光譜成為現(xiàn)實(shí)。此外該濾光片可以承受較高的功率，承受溫度達(dá)400°C，環(huán)境穩(wěn)定性很出色。

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體光柵拉曼濾光片

摘要：是目前市場(chǎng)上較為成熟的一種新型陷波濾光片。它是以光敏玻璃（PTR）為材料，通過全息曝光技術(shù)制作而成，其截止波數(shù)帶寬可小到5cm-1，當(dāng)把這種低波數(shù)拉曼濾光片（BNF）集成到單級(jí)光譜儀上，能夠進(jìn)行5cm-1斯托克斯和反斯托克斯拉曼光譜的測(cè)量。還具有良好的物理特性，如可承受400℃的高溫，較高的功率，良好的環(huán)境適應(yīng)性和較長(zhǎng)的使用壽命。此外，（BNF）的中心波長(zhǎng)可以根據(jù)角度進(jìn)行調(diào)諧，而不會(huì)降低光學(xué)密度。

自1928年C.V.拉曼發(fā)現(xiàn)拉曼現(xiàn)象以來，拉曼光譜已經(jīng)成為一種重要的分析和研究工具，被廣泛應(yīng)用于藥品、刑偵物證、聚合物、薄膜、半導(dǎo)體直至富勒烯結(jié)構(gòu)和碳納米材料的分析。

*，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，各種應(yīng)用于拉曼光譜測(cè)試的濾光片應(yīng)用而生，拉曼光譜儀也變得越來越小巧。目前為止，使用陷波濾光片和邊帶濾光片的單光柵拉曼光譜儀已經(jīng)占據(jù)了主要的拉曼光譜儀市場(chǎng)。為了得到更精確的數(shù)據(jù)，很多工程師在進(jìn)行拉曼光譜測(cè)量時(shí)都希望獲得非?？拷ぐl(fā)光的低波數(shù)拉曼信號(hào)。而配備傳統(tǒng)陷波濾光片和邊帶濾光片的單光柵拉曼光譜儀僅能測(cè)得高于50cm-1的拉曼信號(hào)。低于50cm-1的拉曼信號(hào)通常需要三光柵拉曼光譜儀來進(jìn)行測(cè)量。三光柵拉曼光譜儀的光譜信號(hào)透過率較單光柵拉曼光譜儀低1/10，甚至更低，此外，三光柵拉曼光譜儀價(jià)格也及其昂貴，這就為廣泛的進(jìn)行測(cè)量低波數(shù)拉曼信號(hào)帶來困難{1}。

為了實(shí)現(xiàn)單光柵拉曼光譜儀的低波數(shù)拉曼光譜測(cè)量，就必須采用截止波數(shù)帶寬很小的陷波濾光片。目前市場(chǎng)上較為成熟的新型陷波濾光片為利用體布拉格光柵做的陷波濾光片，通常叫做體光柵陷波濾光片，也稱。這種拉曼濾光片具有較好的光學(xué)參數(shù)：

l 衰減: >99.9% or 99.99% （OD3 、OD4）;

l FWHM:  <10cm-1 ;

l 透過率： up to 95% ;

l 角度選擇性：0.1℃-0.2℃ ；

l 入射/衍射角度：0-45℃

l 尺寸：up to 25mm X 25mm ；

l 波長(zhǎng)范圍： 400nm — 2500nm ；

l 常規(guī)波長(zhǎng)： 488nm、514nm、532nm、633nm、785nm、1064nm ;

  目前，由于低波數(shù)拉曼濾光片的優(yōu)秀性能，這種產(chǎn)品越來越廣泛的應(yīng)用在拉曼光譜的測(cè)量方面,并取得了良好的科研成果。如譚平恒老師開發(fā)的低波數(shù)拉曼光譜測(cè)試系統(tǒng)。此外，還有多家拉曼光譜儀都采用體光柵陷波濾光片從而測(cè)得低波數(shù)拉曼光譜。

如圖1所示，我們可以看到體光柵陷波濾光片（BNF）優(yōu)良的角度選擇性和OD值：

       圖1 、633nm和488nm BNF的角度選擇性及OD值

        圖2  低波數(shù)拉曼光譜測(cè)試配置示意圖（體光柵陷波濾光片）

           圖3、5cm-1或更低情況下的拉曼光譜圖

   的出世為低波數(shù)拉曼光譜的測(cè)量提供了可能，這種新技術(shù)的開發(fā)也將極大的促進(jìn)拉曼光譜研究的深入。