第35卷，第3期 2015年3月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
双波长LD模块的拉曼光谱测试系统
范贤光，李帆，王昕1·，许英杰，曾勇明"，陈启振
1.厦门大学物理与机电工程学院，福建厦门361005 2.厦门大学化学化工学院，福建厦门361005
Vol. 35,No. 3 -pp640-644
March, 2015
摘要荧光干扰是拉曼光谱检测过程中常见的干扰因素之一，而移频激发法是一种有效的克服荧光干扰的检测手段。移频激发法利用两个波长相近的激光分别激发被测物质，并将获得的拉曼光谱进行差谱，由于两次激发的荧光背景相同，而拉受特征峰会产生平移，因此可有效地消除荧光背景的干扰，进而利用一定的算法还原拉受特征峰，移题激发法的关键在于两个激发光波长的稳定性，不稳定的波长差将严重影响对拉曼特征峰的还原效果。本文研制了一种拉曼光谱测试系统，该系统的双波长LD模块能够产生两个波长稳定的激发光（分别为784.7和785.8nm），满足移频激发法的测试要求。影响激发光波长稳定性的因素主要是光功率和温度，本系统申对这两个因系均进行了实时的监控，以保证激发光波长的稳定。系统的硬件部分主要包括ARM主控板、双波长LD模块及其驱动电路、温度控制板、数字光开关、光谱检测光路和光纤探头（两个高功率的蝶形封装激光器）；软件部分可自动获取被测物质的拉曼光谱图，并对其进行后续的处理。在稳定性测试实验中，对系统驱动电源电流和激光器温度的稳定性均进行了测试。测试结果显示，电流波动范围小于0.01mA、温度变化范围小于0.004C，能够有效地保证激发光波长的稳定性，最后，对某晶牌花生油进行了拉受光谱检测，并对检测结果进行了处理，获得了良好的效果。
移频激发法；拉曼光谱；双波长；驱动控制系统
关键词
中图分类号：TH74
引言
文献标识码：A
D0I: 10, 3964/j. issn, 10000593(2015)03064005
在过去的几十年内，各国学者利用拉曼散射光和荧光在各个方面的特性差异-11（如偏振特性、时间/寿命特性、对激发波长的依赖性等，提出并实现了多种荧光抑制方法和
拉受散射现象是印度科学家拉受在上个世纪二十年代所
发现的，然面由于光源的限制，对该现象仅停留在科学研上，对于实际的应用较少。直到上个世纪六十年代激光器的诞生，为拉曼光谱的实际应用带来了全新的发展空间2。拉受光谱是一种能够反映物质分子固有的振动和转动信息的光谱，不同的物质分子其拉受散射光谱各不相同，因此可以用来确定物质的分子结构和组分，被广泛应用于化工生产、生物医学领域"，考古领域"以及越来越受人们重视的食品安全领域["]，
拉曼光谱的应用十分广泛，但是也存在着一定的间题，当物质受到激发光照射时，除了能够得到待检测物的拉曼散射光，还可能出现荧光干扰。拉曼散射光的强度一般十分微弱，而荧光的强度通常能够达到拉曼散射光的1010 倍门，因此荧光的存在严重影响了拉曼光谱特征峰的识别。
收稿日期：2014-01-29，修订日期：2014-04-11
技术。其中，常见的荧光抑制方法有光漂白法、偏振调制法、移题激发法以及频域滤波法等。本文研制了一种双波长LD 模块的拉曼光谱检测系统，所基于的测试原理就是移频激发法。本系统能够产生两种波长稳定的激发光（784.7和785，8 nm)用于同一物质的检测，然后对所检测到的两个光谱进行
一定的处理，可以有效地抑制荧光的干扰 1
测试原理
移频激发差分拉曼光谱方法（shifted-excitationRaman differencespectroscopy，SERDS)具有成本低，简单可靠，适用面广、抑制噪声水平高、荧光抑制效果好的优点。SERDS 的原理是首先利用两个相近题率的激发光照射样品，产生对于生物和其他样品有重要意义的拉曼光谱信号，对于伴随产
基金项目：国家重大科学仅器设备开发专项项目(2011YQ03012417)资助
作者简介：范贤光，1980年生，厦门大学物理与机电工程学院机电工程系副教
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