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超低频拉曼滤光片(ULF)介绍及应用

--- 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 10cm-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10cm-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5cm-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200-300cm-1,那么在200cm-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5cm-1,能够很好地将激光噪声清除至5cm-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7cm-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;


超低频拉曼滤光片(ULF)介绍及应用1.jpg      超低频拉曼滤光片(ULF)介绍及应用2.jpg


(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5cm-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): 5~8cm-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(ULF)介绍及应用3.jpg 

超低频拉曼滤光片光谱测量效果图 :
超低频拉曼滤光片(ULF)介绍及应用4.jpg 

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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