邬金闽, 黄得财, 梁思思, 徐寿亮, 朱浩淼,*
(1. 福建农林大学 材料工程学院, 福建 福州 350002;2. 中国科学院福建物质结构研究所 中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室,福建省纳米材料重点实验室, 福建 福州 350002;3. 中国科学院海西研究院 厦门稀土材料研究所, 厦门市稀土光电功能材料重点实验室, 福建 厦门 361021)
近年来,近红外光(NIR,700~2 500 nm)在安防监控、现代农业、食品安全、医学诊断等领域中的应用越来越广泛[1]。这主要由于近红外光具备独特优点:其一,自然界物质对近红外光的吸收率普遍较低,在生物活体组织中穿透深度大,能够在深层组织产生光信号,有利于获得更多生物组织信息[2];其二,近红外光人眼不可见,不会对人眼及生物组织产生伤害干扰而出现不舒适感,能够实现无损检测[3]。近红外光的这些优良特性,再加上近些年高效近红外探测器(如Si和InGaAs)技术的不断成熟,成本不断降低,使近红外光谱技术的应用越来越广泛[4]。
在不同应用领域中,对近红外光的波长和带宽要求是不同的。如车牌识别及人眼虹膜识别:窄带810 nm近红外光;人脸识别:窄带940 nm近红外光;安防近红外摄像:窄带850 nm近红外光[5]。这些窄带的近红外光源一般可使用半导体芯片来实现。而在另外一些应用领域,如光学相干断层成像技术[6]、疾病诊断以及食品检测等领域则需要具有宽带发射的近红外光源[7]。如食品在近红外区的吸收谱主要是—CH、—NH和—OH等含氢基团的倍频与组合频,而这些吸收谱带主要分布在700~1 500 nm范围内[8-9],为了达到检测的全面性和准确性,就要求近红外光源具有强度均匀的宽带发射谱[10]。……