拉曼濾光片是拉曼光譜分析中的關鍵元件,其技術原理基于光的干涉和選擇性透過特性。拉曼散射效應中,大部分光子發生彈性散射(瑞利散射),而一小部分光子發生非彈性散射(拉曼散射),其頻率變化攜帶了分子振動和轉動信息。拉曼濾光片的核心功能是抑制強瑞利散射光,同時允許微弱的拉曼信號通過,從而提升光譜信噪比。
技術上,拉曼濾光片采用多層薄膜干涉設計,通過精確控制膜層厚度和折射率,形成特定波長的“陷波”效應。例如,陷波濾光片可在激光波長處形成高反射帶,有效阻擋激光線干擾,同時允許其他波長的拉曼信號通過。這種設計使濾光片具備高透過率、高截止深度和陡峭的邊緣特性,顯著提升光譜分辨率。
在應用領域,拉曼濾光片廣泛應用于化學分析、材料表征、生物醫藥和納米技術等。在化學分析中,其可快速檢測有機/無機化合物,減少雜散光干擾;在材料表征中,可用于研究晶體結構、化學成分及應力分布;在生物醫藥領域,則用于分析生物分子結構和藥物相互作用。此外,拉曼濾光片還支持原位電池拉曼、電催化反應等復雜環境下的實時監測,為新能源材料研發提供關鍵數據支持。
隨著技術進步,拉曼濾光片正朝著更高性能、更小體積和定制化方向發展,以滿足不同實驗場景的需求。