創新（xīn）突破！“光跡-腔增（zēng）強拉曼技術”重磅（páng）發布，推動拉曼光譜領域邁入全新時代

報告人：陳興海博士（shì）

作（zuò）為本次大會主題（tí）報告人，陳興海博士（教授級高級工程師），現任北京www.91（hàn）光儀器有限公司副總經理。其科研成果豐碩，已完成多（duō）項（xiàng）科技（jì）部重大儀器項目及北京市項目，授（shòu）權**20項（其中發明**11項），榮獲國家技術發明二等獎、教育部科學技術進步（bù）一等獎、中華農業科技獎一等獎等多（duō）項獎項。研究方向聚焦光電及光譜儀器研製技術及應用，主持開發了紫外共振拉曼（màn）光（guāng）譜係（xì）統、太陽電池IPCE測試係統項目、太陽光（guāng）模擬器、便攜式高（gāo）光譜相機、高光譜分選儀、無人機載高光譜相機等多款核心儀器。

拉曼光譜：從“指紋識（shí）別”到技術（shù）瓶頸

拉曼光譜被稱為物質的“指紋（wén）光譜”，其技術（shù）基於拉曼散射效應——當單色光照射樣品時，大部分為（wéi）頻率不變的瑞利散射，少部分為頻率改變的拉曼散射（含（hán）斯托克斯與反斯托克斯散射），散射光與入射光的頻（pín）率差“拉曼位移”僅由物質分子振（zhèn）動能級決定，實現精準定性分析（xī）。憑借（jiè）非接觸、指紋識（shí）別特性，拉曼光譜已成為材料（liào）科學、環境監測、生物醫學等領域的（de）關鍵檢測手段，但傳統技術長（zhǎng）期受困四（sì）大瓶頸（jǐng）。

▲FI-LCR光跡腔增強拉曼光譜檢測儀產品

作為（wéi）深耕光譜領域20餘年的專家，陳（chén）興海（hǎi）博士帶（dài）領團隊創新性融合諧振腔激光增益與（yǔ）空間-光譜聯合（hé）解析技術，推出“諧振腔激光增益（CEE）+線積分光譜收集（LIC）”雙機製協同方案。據介紹，該技術的核心突破在於構建了極高功率密度的“光場（chǎng）陷（xiàn）阱”——激光在精密光學（xué）腔內多次反（fǎn）射，有效光程可達公裏級，光與樣品作用次數呈指數級增長，信號增強因子已達103量級，未來通過（guò）雙（shuāng）諧振腔設計更有望進一（yī）步突破。

這一突破直接破解了傳統拉曼技術的核心痛（tòng）點：此前氣體、透明（míng）液（yè）體（tǐ）等（děng）低吸收截麵樣本僅能利用0.08-1.2%的入（rù）射光子能量（liàng），而“光跡-腔增強拉曼（màn）技術（shù）”通過線激發-線收集技術，將激光從點聚（jù）焦光斑重構為線型光（guāng）斑，大幅提（tí）升空間信號捕獲率，光子利用率提升（shēng）至一個數量級；“光場陷阱”更使信號增強因子達103量級，突破了ppm/ppb級痕（hén）量物質檢測的“信號淹沒”難題。
 

該技術還具備多重顯（xiǎn）著優（yōu）勢（shì）：
 

· 腔內實（shí）現激光倍頻，采用雙束腰折疊諧振腔增強（qiáng），優化倍頻效率與腔內損耗平衡；

· 樣（yàng）品區采用模塊化硬件（jiàn）設（shè）計，激發光源（yuán）、腔（qiāng）體、探測器按（àn）需組合，諧振腔長按（àn）需調（diào）整；

· 可搭配固定式液體（tǐ）腔和流動（dòng）式氣體腔，實現“一台主機+N種前端”，覆蓋（gài）實驗室研究到戶外（wài）監測全場景，支持mL級微量（liàng）樣（yàng）品檢測；

· 分析模式靈活，積分增（zēng）強與多通道並行檢測可（kě）任意切換。

其核（hé）心產品“光跡™腔增強高通量拉曼光譜檢測儀”關鍵性能（néng）指標亮眼：
 

同時，266nm至1064nm的多波（bō）段拓展覆蓋，使紫外波段可增（zēng）強生物分子檢測特異性、近紅外波段適配（pèi）活體成像，填（tián）補了傳統單波段儀器的應用空白（bái）；反（fǎn）斯托克斯信號與門控技術的聯用，則成功規避熒光幹擾，保障複雜樣品檢測精度。
 

領域變（biàn）革：從實驗室到全場（chǎng）景的“拉曼革命”

技術的突破性發展正深刻改寫拉曼光譜領域的應（yīng）用（yòng）格（gé）局。在環境監測領域，該技術（shù）可實時在線監測（cè）工業園（yuán）區（qū）VOCs泄漏與擴散，助力汙染源精準定位和治理；快速篩查水體中痕量農藥、內分泌幹擾物，保障水體安全（quán），還能通過對不同尺寸及濃度樣品的標定，實現液體中微塑料種類、尺寸、含量的檢測；氣體（tǐ）檢測方麵，可測任意氣體（單（dān）原（yuán）子氣體除外），檢出（chū）限達ppm量級，常壓下常規氣體檢測（cè）下限約1ppm，適合（hé）多領域氣體檢測需（xū）求。

● 生物醫學方向，其無標記研究細胞內藥物分布、代謝（xiè）產物，為細胞生物學研究提供非侵入性檢測手段；與微流控、3D打印的融合已達成單顆（kē）粒級拉曼檢測——基於同軸針頭、石英毛細管及3D打印支架（jià）的3D流體（tǐ）動力拉曼檢測平台，可對混合微粒樣品進（jìn）行無標記動態檢測，未來向單細胞級檢測的突破將推動生命科（kē）學研究進入“分子可（kě）視化時代”。

● 工業催化領域，原位（wèi）觀察（chá）催化劑表麵反應物、中（zhōng）間體、產物的空間分布與變化，多通道並行檢測與原位監測能力可捕捉納（nà）秒級反（fǎn）應動態，為新能源催化劑研發（fā）提供直觀機理數據。

● 產業生態（tài）層麵（miàn），“光跡（jì）-腔增強拉曼技術”更成為國產儀器崛起的關鍵支點。依（yī）托www.91光“預研-突破-迭代”研（yán）發體（tǐ）係，技術實現從“跟跑”到（dào）“領跑”的跨越，模塊化設計與“一台主機+N種前端（duān）”配置降低了生產成本與應用門檻；內置AI引（yǐn）擎將數小（xiǎo）時後處理壓縮至（zhì）秒級，“一鍵即結果”的體驗（yàn）讓拉曼技術走出實驗室，普（pǔ）及至工業質檢、戶外應急等場景。業內專家指出，這一技術有望推動（dòng）高端拉曼儀器國產化率提升（shēng）30%以上，打破國外品牌長期壟斷格局。

未來展望：多技（jì）術融合開啟無限可能
 

談及技術未來發展，陳興（xìng）海博士（shì）表示，團隊將重點推進四大拓展（zhǎn）方向：一是性能提升，采用雙諧振腔實現激發（fā）光能量進一步提（tí）升，拓展激發（fā）波（bō）段至266nm/355nm/671nm/775nm/1064nm；二是幹（gàn）擾規避，深化（huà）反斯托克（kè）斯拉曼信號藍移特性應用，結合門控拉曼（màn）實（shí）現不同時間尺度熒光預覽信號；三是微塑料檢測（cè）技術完善，提升複雜水（shuǐ）體中（zhōng）微塑料量化精（jīng）度；四是助力SERS應用（yòng），結合微流（liú）控實現大規模細胞快速篩查，目標（biāo）突破單細胞級別檢測。“例如將‘光場陷阱’與納米材（cái）料（liào）‘熱點’結合（hé），有望實現超單分子（zǐ）檢（jiǎn）測突破。”他強調，光跡-腔增強拉曼技術（shù）的目（mù）標是（shì）構建“精準檢測+智能分析+多場景適配”的技術生態，為（wéi）科研創新與產業升級提供核心動力（lì）。

作為國家專精（jīng）特新“小巨人”企業，卓立（lì）漢光以“創新（xīn）光電技術（shù），推動科技進步”為使命，此次（cì）技術（shù）發布不僅是企業（yè）發（fā）展的裏程碑（bēi），更標誌著我國拉曼光譜研究正式躋身國際（jì）行列（liè）。隨著技術的持續迭（dié）代與應用落地，一個由中國企業引領的“拉曼新時（shí）代”正加速到來。