近紅外空間外差拉曼光譜儀研究

范博昭，馮玉濤，王荃，高馳，吳陽，韓斌，暢晨光，李娟，李奕儒，趙珩翔，傅頔

（1 中國科學院西安光學精密機械研究所，西安 710119）

（2 中國科學院大學，北京 100049）

0 引言

拉曼散射是一種非彈性散射光效應，其散射光頻率與入射光頻率不同，由印度物理學家RAMAN C V于1928 年率先發現［1］。拉曼散射光包含了物質分子的轉動、振動等信息，對獲得的拉曼光譜進行分析能推斷出所含分子的結構信息與組成成分，通過拉曼特征峰強度或特征峰面積的計算亦可以對樣品進行定量分析，因此拉曼光譜也被稱為分子識別的“指紋光譜”［2］。拉曼光譜技術具有光譜峰清晰尖銳、簡單快速、無損分析等特點，在生物醫學［3-4］、食品安全［5-6］、化學爆炸物鑒別［7-8］、地質勘探［9］、行星探測［10-11］等方面有廣泛應用。

現有的拉曼光譜儀多為光柵色散型拉曼光譜儀，結構緊湊、無運動部件，有較好的穩定性和環境適應能力。光譜儀入口處的狹縫限制了進入儀器的光通量，在實現高光譜分辨率測量時無法獲得高探測靈敏度。傅里葉變換型拉曼光譜儀雖然沒有狹縫的限制，可以在高光通量的情況下實現高光譜分辨率的拉曼光譜測量，但是其中的運動部件在每次測量時都需要移動，不可避免地降低了系統的探測效率和穩定性。此外，高光譜分辨率的要求會增加系統的體積，限制了其應用場景。

空間外差光譜技術是20 世紀90 年代以來迅速發展起來的一種傅里葉變換光譜技術［12］，空間外差拉曼光譜儀相比較傳統的……