科研利器诞生：光迹-腔增强拉曼技术正式发布，推动多领域研究发展

2025年11月28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-腔增强拉曼技术”。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：

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。