双波长 LD 模块的拉曼光谱测试系统

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，而拉曼特征峰会产生平移，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曼特征峰。移频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785．8 nm），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，本系统中对这两个因素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0．01 mA、温度变化范围小于0．004℃，能够有效地保证激发光波长的稳定性。最后，对某品牌花生油进行了拉曼光谱检测，并对检测结果进行了处理，获得了良好的效果。