手持拉曼光谱仪新方法：黑点板抑制杂散光技术

"手持式拉曼光谱仪探头系统的杂光抑制新方法，通过黑点板技术有效抑制激光反射杂散光，提高弱信号检测的精度。" 本文详细介绍了手持式拉曼光谱仪探头系统中杂散光抑制的新方法。在拉曼光谱仪中，光照明和光收集共光路的设计导致了额外的杂散光问题，特别是由照明激光多次反射产生的杂散光。为了分析和解决这一问题，研究人员基于实际样机的结构数据，运用实际光线追迹技术建立了杂散光分析模型，并进行了理论计算。这使他们能够获取杂散光的聚焦大小、位置、出射方向以及到达狭缝的能量信息。 根据这些分析，研究者提出了一种创新的解决方案——在探头系统中采用黑点板来遮挡杂散光。黑点板是一种特制的光学元件，其设计目的是阻挡特定区域的光线，从而减少杂散光对测量信号的干扰。通过优化黑点板的大小和位置，可以有效地抑制激光反射杂散光，据光学仿真分析，这种方法能将杂散光抑制水平提升到10^-13数量级，满足手持式拉曼光谱仪对杂散光抑制的严格要求。 此外，使用黑点板技术还有助于过滤掉入射角大于2°的大约50%的激光反射光，进一步提升了光谱仪的性能。这在检测弱信号时尤为重要，因为弱信号容易被杂散光掩盖，而准确检测弱信号对于许多科学和工业应用至关重要，如生物医学检测、材料鉴定、化学分析等。 文章指出，该研究成果对于手持式拉曼光谱仪的性能优化具有重要意义，不仅解决了共光路探头系统中的杂散光问题，还提高了系统的信噪比，增强了其在实际应用中的可靠性。这项工作展示了光学设计在解决实际问题中的创新应用，为未来的光学仪器设计提供了新的思路和技术手段。