半導體532nm激光器：拉曼檢測的理想光源
伴隨對激發(fā)光源的不斷的優(yōu)化和發(fā)展，拉曼光譜技術作為物質的重要的分析手段，其檢測的性能也隨之大大地提高了。尤其是近年來對激發(fā)光源的激光的研究和開發(fā)使得拉曼光譜的檢測性能大大地提高了，對于很多的樣品的分析都得到了較好的應用。而隨著對其獨特的優(yōu)越性——高的光電轉換效率、可控的光的頻率、寬的工作溫區(qū)、低的激發(fā)電壓、穩(wěn)定的輸出特性等一系列的優(yōu)點，已逐步成為了拉曼檢測領域的主流選擇。
借助對復合的以電子空穴為載子的激發(fā)，半導體激光器就具有了體積小、效率高、壽命長等明顯的優(yōu)點。憑借對Nd:YAG晶體的高效的倍頻技術的運用，將原有的1064nm的基頻光巧妙的轉換為了532nm的綠光的輸出。通過與電子的更為接近的躍遷能量的相互作用，尤其532nm的激光的輻射對拉曼散射的截面都能得到有效的增強。借助對拉曼檢測的精心調教，尤其是將532nm的激發(fā)波長的巧妙的將靈敏度和熒光的抑制的同時實現(xiàn)了最優(yōu)的平衡的效果。
相較于785nm等的近紅外激光器，532nm的激光器其最大的核心優(yōu)勢就體現(xiàn)為其所具有的更高的拉曼散射的效率。借助對比532nm的激發(fā)下可達的785nm的拉曼信號的5-8倍的強度的實驗數(shù)據(jù)表明，對痕量的物質的檢測具有較大的可行性。但其所對應的532nm的激光卻正好處于了大部分的分子振動能級與電子躍遷的能級之間，既可避免了由紫外激光的直接的對樣品的光解，又可對長波長的熒光的干擾有效的規(guī)避。相較于其他的波長，尤其是532nm的激光對石墨烯的G峰（1580cm?1）的檢測的靈敏度都明顯地有了較大的提高。
依托于巧妙的將熱電制冷和光柵的反饋技術的巧妙的集成，使得現(xiàn)代的532nm的半導體激光器不僅具有了極好的波長的穩(wěn)定性（可達±0.1nm），而且其所具有的輸出的功率的波動也可達<0.5%的可控性。以其對長期的拉曼映射的穩(wěn)定性尤為關鍵。經(jīng)過8小時的連續(xù)工作，其拉曼的特征峰位移均不超過0.2cm?1，完全滿足了科研的檢測需求。其便攜的小巧的設計使其可輕松的與各類的微拉曼系統(tǒng)相結合，功率的可調范圍也達到了1-500mW的幅度，完全能夠滿足不同樣品的需求。
由其對血紅蛋白的良好的吸收峰的規(guī)避使其成為活體檢測的首選的激光器就是532nm的激光器。憑借其高的靈敏度，可對環(huán)境中的微小的ppb級的污染物都能實現(xiàn)準確的識別和監(jiān)測。而在材料的科學研究中尤以二維材料的層數(shù)的精準鑒定、微觀的應力分析等就都深深的依賴了532nm的拉曼系統(tǒng)的高精度的成像能力。隨著半導體的工藝不斷的進步，新型的分布式的反饋的（DFB）結構也就進一步將線的寬壓縮至了小于1MHz的水平為高的分辨的拉曼都提供了可能。
隨著量子點激光器的技術逐步成熟，532nm的半導體激光器將會在功率的輸出（向瓦級的邁進）和光束的質量（M2<1.1）等方面都將實現(xiàn)一個較大的突破。其通過與光纖探頭、微型的光譜儀的深度的集成，將拉曼檢測設備推向更便攜、更智能的方向，進一步鞏固了其在分析測試的核心地位。同時也將拉曼技術的應用更廣泛的推廣開來，對拉曼的研究和發(fā)展具有很大的推動作用。
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