拉曼效應即“光的非彈性散射”，由C.V.拉曼于1928年在實驗中首次觀測到，他因此于1930年獲得諾貝爾物理學獎。然而直到近二十年，拉曼光譜才開始充分展現其作為幾乎通用分析技術的潛力——不僅應用于材料與生命科學研究，還被用作制藥、食品飲料、化工與農業等行業的過程控制工具。

近年來的多項技術進步幫助儀器制造商克服了拉曼光譜信號微弱的挑戰，推動了小型、靈敏且易用的拉曼儀器的開發。這些進步包括：激光技術的改進——體積更小、功率更高且光譜性能更穩健的多波長激光器；CCD與InGaAs陣列探測器，支持無運動部件的儀器設計；體布拉格光柵元件帶來的更窄陷波濾波器；以及拉曼信號產生與探測新方案的發展。

技術基礎與應用形態

拉曼光譜的基本原理是以激光束照射樣品，探測散射光中因激光與樣品化學成分相互作用而產生的微小光譜頻移。拉曼光譜儀器配置多樣：有基于光纖探針的在線過程控制系統，有可在單分子水平對生物樣品成像的超高分辨率拉曼顯微鏡，還有面向現場檢測（如爆炸物探測或法醫調查）的緊湊型手持設備。

以制藥行業為例，拉曼工具貫穿整個生產鏈條：在生物醫學實驗室用于新藥開發的高通量篩選、生產原料的質量檢驗、制粒、混合與干燥過程的監控，以及借助高分辨率化學成像對成品片劑與明膠膠囊實施無損檢測。

波長選擇

拉曼光譜常用的激光波長涵蓋紫外、可見光至近紅外波段。為特定應用選擇最佳激發波長并非易事，優化實驗須考量諸多系統變量，其中多項與波長選擇相關。較短波長可獲得明顯更強的拉曼信號，且可搭配高性價比、快速、低噪聲的CCD探測器（直至約800 nm），并支持更高的成像分辨率；但較短波長通常也會帶來樣品熒光產生的更高背景噪聲。綜合權衡后，許多應用的最佳波長位于780–790 nm附近。對于熒光較強的材料，則可能需要采用更長的近紅外波長?？梢姽獠ǘ蔚膽靡嗳找嬖龆啵绕溥m用于無機材料以及共振拉曼與表面增強拉曼光譜（SERS）。以共振拉曼效應為例，選擇355 nm而非473 nm激發即可獲得明顯更強的拉曼信號，從而改善分辨率。此外，越來越多的場景表明采用更短的紫外波長更為有利：此波段拉曼信號更強，且有機會將拉曼信號從熒光背景中濾出。最后，為利用共振效應顯著增強拉曼信號，某些情況下宜采用寬調諧窄線寬光源。

激光技術類型

Cobolt激光器提供覆蓋范圍廣泛的緊湊型激光器產品線，與高分辨率拉曼光譜應用的需求相契合。穩定單頻運轉結合HTCure堅固的熱機械結構，使所有二極管泵浦激光器（DPL）在較寬的工作溫度范圍內實現低于1 MHz的窄線寬、低于1 pm的極低光譜漂移，以及優于80 dB（通常更佳）的光譜純度，從而支持高分辨率拉曼光譜測量，并可探測低至THz量級的低頻拉曼信號。

窄線寬半導體二極管激光器可借助體布拉格光柵（VBG）技術實現，但需要精細的光柵元件對準與靈敏的溫度控制，方能滿足高分辨率拉曼光譜所需的穩定性能。Cobolt窄線寬二極管激光器（NLD）基于VBG穩頻的二極管設計，用于覆蓋DPL尚未涉及的波長。得益于將高精度對準與優異熱機械穩定性相結合的專有HTCure制造工藝，激光波長可實現穩定鎖定：在30 mW輸出功率下線寬低于1 pm，并覆蓋較寬的溫度范圍，因此適合拉曼光譜應用。

如需在450–730 nm范圍內靈活獲取多種單頻可見光與近紅外波長，并要求良好的光譜純度（無ASE）與波長穩定性，C-WAVE可調諧激光器具備鮮明的技術特點；憑借波長靈活性，C-WAVE尤其適用于針尖增強拉曼光譜（TERS）等細分技術。

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