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，但其他波長通過時不受影響，總體透射率幾乎為95%。使用單級光譜儀時，BNF使測量小于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)性和較長的使用壽命。此外，（BNF）的中心波長可以根據(jù)角度進(jìn)行調(diào)諧，而不會降低光學(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。為了得到更精確的數(shù)據(jù)，很多工程師在進(jìn)行拉曼光譜測量時都希望獲得非常靠近激發(fā)光的低波數(shù)拉曼信號。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得高于50cm-1的拉曼信號。低于50cm-1的拉曼信號通常需要三光柵拉曼光譜儀來進(jìn)行測量。三光柵拉曼光譜儀的光譜信號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格也及其昂貴，這就為廣泛的進(jìn)行測量低波數(shù)拉曼信號帶來困難{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 波長范圍： 400nm — 2500nm ；

l 常規(guī)波長： 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。