關于拉曼光譜你應該知道的

拉曼光譜對于分子鍵合以及樣品的結構非常敏感，因而每種分子或樣品都會有其特有的光譜“指紋”。這些“指紋”可以用來進行化學鑒別、形態與相、內壓力/應力以及組成成份等方面的研究和分析。拉曼光譜的信號非常微弱，大致是瑞利散射的10e-61 ~1 0e-8的級別，普通的設計取得拉曼信號非常困難，所以需要加上較好的陷波濾波片盡量的消減瑞利散射。這樣，拉曼信號依然和背景大致相當，甚至更低，還需要考慮光譜儀本身的雜散光阻擋能力，使用何種探測器，樣本是否有熒光干擾等等。

探測器的工作原理

探測器的工作原理基本上是通過傳感器測量物理量來實現的。傳感器可以是很多不同的東西，比如光電二極管、加速度計、溫度傳感器等等。不同的傳感器是用來衡量不同的物理量的。當傳感器檢測到某種現象時，它會產生一個信號，這個信號就是傳感器輸出的電信號或光信號等等。

傳感器的信號需要經過放大和處理才能變為有用的信息。放大電路可以把傳感器輸出的微弱信號放大數百倍或數千倍。處理電路可以將信號變為數字信號，或者對信號進行濾波、補償等等處理。

光電探測器的基本工作機理

光電探測器的基本工作機理包括三個過程：(1)光生載流子在光照下產生;(2)載流子擴散或漂移形成電流;(3)光電流在放大電路中放大并轉換為電壓信號。當探測器表面有光照射時，如果材料禁帶寬度小于入射光光子的能量即Eg<hv，則價帶電子可以躍遷到導帶形成光電流。

當光在半導體中傳輸時，光波的能量隨著傳播會逐漸衰減，其原因是光子在半導體中產生了吸收。半導體對光子的吸收主要的吸收為本征吸收，本征吸收分為直接躍遷和間接躍遷。通過測試半導體的本征吸收光譜除了可以得到半導體的禁帶寬度等信息外，還可以用來分辨直接帶隙半導體和間接帶隙半導體。本征吸收導致材料的吸收系數通常比較高，由于半導體的能帶結構所以半導體具有連續的吸收譜。從吸收譜可以看出，當本征吸收開始時，半導體的吸收譜有一明顯的吸收邊。但是對于硅材料，由于其是間接帶隙材料，與三五族材料相比躍遷幾率較低，因而只有非常小的吸收系數，同時導致在相同能量的光子照射下在硅材料中的光的吸收深度更大。

光纖探測器

發射機發射的光信號經光纖傳輸后，不僅幅度衰減了，而且脈沖波形也展寬了。光接收機的作用就是檢測經過傳輸后的微弱光信號，并放大、、再生成原輸入信號。它的主要器件是利用光電效應把光信號轉變為電信號的光探測器。對光探測器的要求是靈敏度高、響應快、 噪聲小、成本低和可靠性高,并且它的光敏面應與光纖芯徑匹配。半導體材料制成的光探測器正好滿足這些要求。