创新突破！“光迹-腔增强拉曼光谱仪”重磅发布，推动拉曼光谱领域迈入全新时代

近日，在刚刚落幕的第二十三届全国光散射学术会议上，北京卓立汉光仪器有限公司陈兴海博士重磅发布创新性专有名词“光迹-腔增强拉曼仪”。这一技术不仅实现了拉曼光谱检测的性能跃迁，其“性能迭代-场景拓展-智能融合”的发展趋势更将从技术底层、应用边界到产业生态全方位重塑拉曼光谱领域，推动该领域正式进入“高灵敏、全场景、智能化”的全新发展阶段。

▲报告现场

报告人：陈兴海博士

作为本次大会主题报告人，陈兴海博士(教授级高级工程师)，现任北京卓立汉光仪器有限公司副总经理。其科研成果丰硕，已完成多项科技部重大仪器项目及北京市项目，授权专利20项(其中发明专利11项)，荣获国家技术发明二等奖、教育部科学技术进步一等奖、中华农业科技奖一等奖等多项奖项。研究方向聚焦光电及光谱仪器研制技术及应用，主持开发了紫外共振拉曼光谱系统、太阳电池IPCE测试系统项目、太阳光模拟器、便携式高光谱相机、高光谱分选仪、无人机载高光谱相机等多款核心仪器。

拉曼光谱：从“指纹识别”到技术瓶颈

拉曼光谱被称为物质的“指纹光谱”，其技术基于拉曼散射效应——当单色光照射样品时，大部分为频率不变的瑞利散射，少部分为频率改变的拉曼散射(含斯托克斯与反斯托克斯散射)，散射光与入射光的频率差“拉曼位移”仅由物质分子振动能级决定，实现精准定性分析。凭借非接触、指纹识别特性，拉曼光谱已成为材料科学、环境监测、生物医学等领域的关键检测手段，但传统技术长期受困四大瓶颈。

▲FI-LCR光迹腔增强拉曼光谱检测仪产品

作为深耕光谱领域20余年的专家，陈兴海博士带领团队创新性融合谐振腔激光增益与空间-光谱联合解析技术，推出“谐振腔激光增益(CEE)+线积分光谱收集(LIC)”双机制协同方案。据介绍，该技术的核心突破在于构建了极高功率密度的“光场陷阱”——激光在精密光学腔内多次反射，有效光程可达公里级，光与样品作用次数呈指数级增长，信号增强因子已达103量级，未来通过双谐振腔设计更有望进一步突破。

这一突破直接破解了传统拉曼技术的核心痛点：此前气体、透明液体等低吸收截面样本仅能利用0.08-1.2%的入射光子能量，而“光迹-腔增强拉曼技术”通过线激发-线收集技术，将激光从点聚焦光斑重构为线型光斑，大幅提升空间信号捕获率，光子利用率提升至一个数量级;“光场陷阱”更使信号增强因子达103量级，突破了ppm/ppb级痕量物质检测的“信号淹没”难题。

该技术还具备多重显著优势：

●腔内实现激光倍频，采用双束腰折叠谐振腔增强，优化倍频效率与腔内损耗平衡;

●样品区采用模块化硬件设计，激发光源、腔体、探测器按需组合，谐振腔长按需调整;

●可搭配固定式液体腔和流动式气体腔，实现“一台主机+N种前端”，覆盖实验室研究到户外监测全场景，支持mL级微量样品检测;

●分析模式灵活，积分增强与多通道并行检测可任意切换。

其核心产品“光迹™腔增强高通量拉曼光谱检测仪”关键性能指标亮眼：

▲表1 性能指标

同时，266nm至1064nm的多波段拓展覆盖，使紫外波段可增强生物分子检测特异性、近红外波段适配活体成像，填补了传统单波段仪器的应用空白;反斯托克斯信号与门控技术的联用，则成功规避荧光干扰，保障复杂样品检测精度。

领域变革：从实验室到全场景的“拉曼革命”

技术的突破性发展正深刻改写拉曼光谱领域的应用格局。在环境监测领域，该技术可实时在线监测工业园区VOCs泄漏与扩散，助力污染源精准定位和治理;快速筛查水体中痕量农药、内分泌干扰物，保障水体安全，还能通过对不同尺寸及浓度样品的标定，实现液体中微塑料种类、尺寸、含量的检测;气体检测方面，可测任意气体(单原子气体除外)，检出限达ppm量级，常压下常规气体检测下限约1ppm，适合多领域气体检测需求。

●生物医学方向，其无标记研究细胞内药物分布、代谢产物，为细胞生物学研究提供非侵入性检测手段;与微流控、3D打印的融合已达成单颗粒级拉曼检测——基于同轴针头、石英毛细管及3D打印支架的3D流体动力拉曼检测平台，可对混合微粒样品进行无标记动态检测，未来向单细胞级检测的突破将推动生命科学研究进入“分子可视化时代”。

●工业催化领域，原位观察催化剂表面反应物、中间体、产物的空间分布与变化，多通道并行检测与原位监测能力可捕捉纳秒级反应动态，为新能源催化剂研发提供直观机理数据。

●产业生态层面，“光迹-腔增强拉曼技术”更成为国产仪器崛起的关键支点。依托卓立汉光“预研-突破-迭代”研发体系，技术实现从“跟跑”到“领跑”的跨越，模块化设计与“一台主机+N种前端”配置降低了生产成本与应用门槛;内置AI引擎将数小时后处理压缩至秒级，“一键即结果”的体验让拉曼技术走出实验室，普及至工业质检、户外应急等场景。业内专家指出，这一技术有望推动高端拉曼仪器国产化率提升30%以上，打破国外品牌长期垄断格局。

未来展望：多技术融合开启无限可能

谈及技术未来发展，陈兴海博士表示，团队将重点推进四大拓展方向：一是性能提升，采用双谐振腔实现激发光能量进一步提升，拓展激发波段至266nm/355nm/671nm/775nm/1064nm;二是干扰规避，深化反斯托克斯拉曼信号蓝移特性应用，结合门控拉曼实现不同时间尺度荧光预览信号;三是微塑料检测技术完善，提升复杂水体中微塑料量化精度;四是助力SERS应用，结合微流控实现大规模细胞快速筛查，目标突破单细胞级别检测。“例如将‘光场陷阱’与纳米材料‘热点’结合，有望实现超单分子检测突破。”他强调，光迹-腔增强拉曼技术的终极目标是构建“精准检测+智能分析+多场景适配”的技术生态，为科研创新与产业升级提供核心动力。

作为国家专精特新“小巨人”企业，卓立汉光以“创新光电技术，推动科技进步”为使命，此次技术发布不仅是企业发展的里程碑，更标志着我国拉曼光谱研究正式跻身国际领先行列。随着技术的持续迭代与应用落地，一个由中国企业引领的“拉曼新时代”正加速到来。

关于卓立汉光

北京卓立汉光仪器有限公司自1999年深耕光电领域，是国家级高新技术企业、国家专精特新“小巨人”企业，获北京市企业技术中心认证。公司形成“核心光电模组-分析级光电仪器-系统解决方案”相辅相成的发展模式：核心光电模组是基础，分析级光电仪器在其基础上吸收高精尖技术发展而来并反哺核心模组，系统解决方案则根据高端研究应用场景提供一揽子方案，反馈光电前沿技术，共同推动技术迭代。

企业核心技术覆盖光谱优化、拉曼分析、精密控制，斩获国家技术发明奖二等奖，设博士后工作站引聚人才，构建“预研-突破-迭代”研发体系，跨学科团队持续转化技术成果。三大核心产品(光谱测量系统、高光谱技术、精密光机系统)已广泛服务于高校科研、刑侦民生、激光制造等领域，以“可靠、易用、精致、独创”为产品内核，服务网络高效响应需求，致力于成为“光电科技引领者，世界品牌制造商”。