Grazie alla continua ottimizzazione e allo sviluppo delle sorgenti luminose di eccitazione, la spettroscopia Raman, in quanto importante metodo analitico per lo studio delle sostanze, ha notevolmente migliorato le proprie prestazioni di rilevamento. In particolare, negli ultimi anni, la ricerca e lo sviluppo di sorgenti di eccitazione laser hanno significativamente potenziato le prestazioni di rilevamento della spettroscopia Raman, che ha trovato ampia applicazione nell'analisi di numerosi campioni. Grazie ai suoi vantaggi unici, quali l'elevata efficienza di conversione fotoelettrica, la frequenza luminosa controllabile, l'ampio intervallo di temperatura di funzionamento, la bassa tensione di eccitazione e le caratteristiche di uscita stabili, la spettroscopia Raman è gradualmente diventata la scelta principale nel campo della spettroscopia Raman.

Sfruttando l'eccitazione delle coppie elettrone-lacuna, i laser a semiconduttore presentano evidenti vantaggi quali dimensioni ridotte, elevata efficienza e lunga durata. Applicando un'efficiente tecnologia di raddoppio di frequenza ai cristalli Nd:YAG, la luce fondamentale originale a 1064 nm viene ingegnosamente convertita in luce verde a 532 nm. Grazie all'interazione con energie di transizione più ravvicinate, in particolare con la radiazione laser a 532 nm, è possibile aumentare efficacemente la sezione d'urto di scattering Raman. Con una meticolosa messa a punto del rilevamento Raman, in particolare con un ingegnoso equilibrio tra sensibilità e soppressione della fluorescenza alla lunghezza d'onda di eccitazione di 532 nm, si raggiungono prestazioni ottimali.

Rispetto a laser nel vicino infrarosso come 785 nm, il vantaggio principale di laser a 532 nm La loro maggiore efficienza risiede nella loro elevata capacità di diffusione Raman. I dati sperimentali dimostrano che l'intensità del segnale Raman con eccitazione a 532 nm può essere da 5 a 8 volte superiore a quella a 785 nm, rendendola altamente adatta al rilevamento di sostanze in tracce. Inoltre, il laser a 532 nm si trova precisamente tra i livelli di energia vibrazionale della maggior parte delle molecole e i livelli di energia di transizione elettronica, evitando la fotolisi diretta dei campioni da parte dei laser ultravioletti e prevenendo efficacemente le interferenze dovute alla fluorescenza a lunga lunghezza d'onda. Rispetto ad altre lunghezze d'onda, in particolare per il rilevamento del picco G (1580 cm⁻¹) del grafene, la sensibilità dei laser a 532 nm è notevolmente migliorata.

Integrando il raffreddamento termoelettrico e la tecnologia di feedback a griglia, la moderna laser a diodi da 532 nm Non solo presenta un'eccellente stabilità della lunghezza d'onda (fino a ±0,1 nm), ma anche fluttuazioni di potenza in uscita controllabili inferiori allo 0,5%. Questo è particolarmente importante per la stabilità a lungo termine della mappatura Raman. Dopo 8 ore di funzionamento continuo, lo spostamento del picco caratteristico Raman non supera 0,2 cm⁻¹, soddisfacendo pienamente i requisiti della ricerca scientifica. Il suo design portatile e compatto ne consente una facile integrazione con diversi sistemi micro-Raman, e la gamma di potenza regolabile raggiunge 1-500 mW, soddisfacendo appieno le esigenze di diversi campioni.

Grazie alla sua buona capacità di evitare il picco di assorbimento dell'emoglobina, il laser a 532 nm è il laser preferito per il rilevamento in vivo. Grazie alla sua elevata sensibilità, può identificare e monitorare con precisione inquinanti in tracce a livello di ppb nell'ambiente. Nella ricerca sui materiali, in particolare per l'identificazione precisa del numero di strati di materiali bidimensionali e per l'analisi delle sollecitazioni microscopiche, la capacità di imaging ad alta precisione del sistema Raman a 532 nm è di fondamentale importanza. Con il continuo progresso della tecnologia dei semiconduttori, la nuova struttura a feedback distribuito (DFB) comprime ulteriormente la larghezza di riga a meno di 1 MHz, offrendo la possibilità di ottenere immagini Raman ad alta risoluzione.

Man mano che la tecnologia laser a punti quantici matura, laser a diodi da 532 nm Raggiungerà progressi significativi in ​​termini di potenza di uscita (verso il livello del watt) e qualità del fascio (M² < 1,1). Grazie alla profonda integrazione con sonde a fibra ottica e spettrometri miniaturizzati, ha spinto le apparecchiature di rilevamento Raman verso una direzione più portatile e intelligente, consolidando ulteriormente la sua posizione centrale nei test analitici. Allo stesso tempo, ha anche promosso una più ampia applicazione della tecnologia Raman, che ha un effetto trainante significativo sulla ricerca e lo sviluppo Raman.

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