Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) tekur framförum í and-resonant Hollow-core Fiber Raman sonde með lágum bakgrunnshljóði

Nýlega hefur rannsóknarteymi frá Special Glass and Fiber Research Center, Department of Advanced Laser and Optoelectronic Functional Materials, Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery, Chinese Academy of Sciences (SIPM) tekið framförum á sviði Raman rannsaka fyrir lágan bakgrunn. hávaða með því að nota tvær gerðir af sjálfþróuðum tvíklæddum and-resonant hollow-core trefjum (AR-HCF), sem hafa verið hannaðar og framleiddar innanhúss. kjarnatrefjar (AR-HCFs) og ytri sjónrænar einingar til að auka virkni Raman litrófsmælisins Renishaw Invia confocal smásjá í auglýsingum og bæta við skynjun á staðnum. Niðurstöðurnar eru teknar saman sem "In-situ bakgrunnslaus Raman rannsakandi með tvöfaldri klæðningu andstæðingur Niðurstöðurnar voru birtar í Biomedical Optics Express undir titlinum "In-situ bakgrunnslaus Raman rannsakandi með tvöfaldri klæðningu and-resonant hollow-core trefjar ".
Hefðbundin kvars solid-kjarna ljósleiðarar eru mikið notaðir sem rannsaka fyrir Raman uppgötvun vegna þess að þeir eru tilvalin miðill fyrir sjónmerki vegna lítillar taps og breiður sendingarglugga. Notkun þess, þó að það geti verið laust við takmarkanir á lögun sýnishorns, stærð og staðsetningu, hefur sitt eigið kvarsglerefni samskipti við dæluleysirinn til að mynda mjög sterkt bakgrunnshljóðmerki, sem hefur tilhneigingu til að fela Raman litrófsupplýsingar sýnisins. á að prófa. Í fyrri rannsóknarskýrslum er almenna lausnin að nota fjöltrefja rannsaka, sem notar mismunandi trefjar til að leiða örvunarljósið og safna merkjaljósinu. Hins vegar krefst þessi lausn einnig að bæta við sjónrænum íhlutum eins og síum við fjarlæga enda ljósleiðarans, sem dregur ekki aðeins úr söfnunarskilvirkni merksins heldur eykur einnig stærð rannsakans.
Rannsakendur framleiddu tvö mismunandi AR-HCF með tvöföldu klæðningu með því að nota stafla-og-teikna aðferðina, þversnið þeirra eru sýnd á mynd 1. Báðir geta þeir takmarkað leysiljósið þannig að það berist aðallega í hola kjarnanum, sem mjög mikið dregur úr skörun ljóssviðsins við kvarsefni trefjarins sjálfs og dregur þannig úr kvars bakgrunnshljóði. Eftir frammistöðuprófun geta tveir trefjakannanir náð um það bil tveimur stærðargráðum af kvarsbakgrunnshljóðbælingu samanborið við hefðbundnar fastkjarna kvarstrefjar. Báðar AR-HCF hafa verið sérstaklega hönnuð til að ná litlum tapi í sýnilegu og nær-innrauðu böndunum og hafa stórt tölulegt ljósop (talop, NA) á ytri klæðningu (NA á ytri klæðningu er meira en {{8} }.2, sem er um það bil tíu sinnum meira en trefjakjarnan). Þessi vinna einkennist af því að nota aðeins einn ljósleiðara sem rannsaka fyrir Raman greiningu, og af því að nota sérhannaða ytri ljósleiðaraeiningu til að framkvæma rannsakann ásamt Renishaw Invia confocal micro-Raman litrófsmæli sem fæst í sölu, eins og sýnd á mynd 2. Einingin er tengd við upprunalega hlutlinsuviðmót litrófsmælisins, sem getur tengt innra útgefið örvunarljós inn í AR-HCFs, og getur einnig sent Raman merkið sem safnað er af ljósleiðaranum aftur til litrófsmælirinn til greiningar og greiningar. Það getur einnig aukið virkni sína við skynjun á staðnum á meðan hann spilar mikla greiningarnákvæmni eiginleika hljóðfærisins. Hagkvæmni kerfisins er einnig sannreynd með því að greina nokkur sýni í föstu formi og fljótandi með því að nota rannsakann, svo sem greining á ABS plasti á staðnum, eins og sýnt er á mynd 3. Búist er við að niðurstöðurnar hafi víðtækari notkunarmöguleika í umhverfisvöktun , lífeðlisfræði og öðrum sviðum.

Mynd 1 Rafeindasmásjár endahliðarmyndir af tveimur and-reimandi holkjarna ljóstrefjum eru sýndar í (a) og (b), í sömu röð, en (c) og (d) sýna myndir af þeim tveimur teknar með baklýsingu á sjónsmásjá, í sömu röð.

Mynd 2 Skýringarmynd af Raman-skynjunarkerfi sjónleiðarinnar.

Mynd 3. Myndir (a) og (b) sýna Raman litrófsniðurstöður tveggja tegunda holkjarna ljóstrefja gegn ómun sem notaðir eru sem rannsaka til að greina ABS plast, í sömu röð, þar sem appelsínugula ferillinn er fengin úr sýninu sem mælið er með rannsakanda. , blái ferillinn er bakgrunnsmerki rannsakandans sjálfs og guli ferillinn er litrófið sem fæst úr sýninu sem mælt er með Renishaw Invia confocal smásjá Raman litrófsmæli beint.