采用532 nm、632.8 nm和785 nm三种不同波长激光束, 研制适用于各波长的TiO2-AgNPs基底, 检测罗丹明6g(R6g)和健康人血清两种样品的表面增强喇曼光谱(SERSp), 并验证不同波长激光激励对SERSp指纹谱的影响.结果表明：当提拉速度达到200 mm/min时, TiO2薄膜光催化活性不再增加；在440℃~600℃范围内, TiO2晶型均为锐钛矿结构；膜厚、温度及紫外灯照射时间共同影响银粒子生长, 200 mm/min提拉速度、520 ℃煅烧温度及紫外光照射80 min条件下获得的TiO2-AgNPs基底具有较好喇曼增强效果；不同波长激励对SERSp各谱线的增强影响明显, 在532 nm波长激励的SERSp中, 大波数的谱峰增强因子明显高于小波数的谱峰, 在785 nm波长激励的SERSp中正好相反, 而在632.8 nm波长激励的SERSp中, 大、小波数谱峰增强因子比较均一；不同波长激励样品SERSp指纹谱有明显的差异.

表面增强拉曼光谱(SERSp)技术是一种新兴的分析检测技术,由于其对样品分析灵敏度高、检测时间短以及样品所需量小等优点,近年来该技术已在生物医学,化学等领域得到广泛的应用,同时表面增强拉曼散射(SERS)基底的制备已成为该领域的研究热点。本文主要对三种以银纳米粒子(AgNPs)的SERS效应为基质的拉曼活性基底:毛细管-AgNPs,二氧化钛-AgNPs和滤纸-AgNPs进行比较研究。首先分别用三种基底对罗丹明6G(R6G)分子进行拉曼光谱采集及分析,找出三种SERS基底相应的最佳制备条件。最后用这三种最佳条件下制备的SERS基底对同一个健康人血清进行拉曼光谱检测,并对结果进行分析比较。初步结果:三种SERS基底都是可靠的和实用的;二氧化钛-AgNPs基底灵敏度相对较高,但制备过程较复杂;滤纸-AgNPs基底灵敏度其次;毛细管-AgNPs基底及滤纸-AgNPs基底的制备均较为简单。因此,从实用角度考虑,滤纸-AgNPs基底比较适合血清的表面增强拉曼光谱检测与分析。

借用两种化学计量学分析方法——主成分分析方法(PCA)和判别分析方法(LDA), 进行联合运用, 分析了乳腺癌血清的表面增强拉曼光谱(SERS)。 首先从分子角度上讨论了蛋白质主侧链在乳腺癌血清中变化, 结果发现: 主链空间结构遭到破坏。 侧链的有序性下降、 糖质环境也发生了改变; 其次采用上述两种计量学的多元分析方法对18例临床确诊为乳腺癌患者和20例健康人的血清样本进行了表面增强拉曼光谱分析。 发现主成分分析方法对于样本区分未能达到80%, 进而再用判别分析法, 准确率达到100%, 所得结果令人满意。

介绍了采用频率偏移控制样品/探针间距的原子力光子扫描隧道组合显微镜(AF/PSTM)。制备了尖端直径＜100 nm，锥角为60～90°的锐利大锥角探针用于轻敲自激振荡模式的AF/PSTM，该探针固定在压电陶瓷片上置于一个正反馈回路中激励探针振荡。使用锁相器解调自激振荡探针的频率，调整Z方向压电陶瓷的运动使得锁相器检测到的值维持恒定来跟踪样品的起伏。对外加激励模式和自激振荡模式进行了对比。理论分析表明，自激振荡方法减小了探针响应时间；测试试验显示，采用自激振荡模式AF/PSTM的带宽为50 Hz，比外加振荡模式快一个数量级。采用改进后的仪器对光栅样品以1 Hz的速度进行了扫描，扫描结果显示，采用自激振荡的方式得到的形貌和光学图像比外加激励模式更清晰，不仅响应时间更快，通过提高Q值还可以提高分辨率而不会增加系统进入稳态的时间。

对于收集模式的近场光学显微镜,提出一种新的测量样品折射率和倾斜角的方法。这种方法中,使用一个反馈回路控制照射样品的光强,探针与样品保持等间距垂直振荡,照射样品的光有两束且位置对称。数字信号处理器控制照射光强改变、近场光强采样与探针振荡同步。在一个振荡周期获取一组近场光强极值,在另一个周期,改变每束光强度,隐失场分布发生改变,得到一组不同的近场光强极值,使用从多个振荡周期获取的不同近场光强极值,计算得到样品倾角,折射率。使用光栅和细胞膜对这种方法进行了测试,对光栅样品的扫描得到的形貌图显示这种方法横向分辨率优于400 nm,对细胞膜样品的测试显示细胞膜的折射率在1.4左右,从而表明这种方法不但能有效测量样品折射率,而且提供了一种使用光学信息构建样品形貌的新途径。

本文通过实验测量了胞嘧啶的常规拉曼光谱, 有四个弱拉曼峰在以前胞嘧啶的常规拉曼光谱中未检测到。采用密度泛函(Density Function Theory)B3LYP/6-31+G(d,p)计算了胞嘧啶分子的拉曼光谱。结合理论计算结果对实验拉曼光谱振动模式进行了指认, 并对其中几个拉曼峰非常弱的原因进行了分析。

双功能原子力与光子扫描隧道显微镜(AF／PSTM)用π对称双光束照明方法来消除假象。为改进现有的AF／PSTM系统，提出新的照明系统方案，并设计了新方案中需要的高数值孔径的浸油显微物镜。根据具体的物镜系统参数要求，选择合适的初始结构，用ZEMAX光学设计软件对物镜进行设计、优化和像质评价，设计结果显示浸油物镜的数值孔径大约1．54，可以很好地满足照明系统的需要。

光镊技术，又称光学捕获技术，它是利用光的辐射压力来捕获和操纵包括电介质颗粒、生物细胞及生物大分子在内的微小粒子的。近场光镊技术利用近场光学倏逝场随距离急剧衰减的特征，可显著地降低捕获粒子的尺寸，实现纳米捕获。追踪了近场光镊技术的最新进展，包括全内反射相干倏逝场、近场光学镀膜光纤探针尖、激光照明金属探针尖和聚焦倏逝场用于近场光学捕获，并对其进行了比较，分析了它们存在的主要问题和未来发展方向。

利用拉曼光谱分别对不同衬底上,未掺杂和掺杂以及掺杂浓度不同的ZnO薄膜进行了系统的分析研究.其中ZnO薄膜均由溶胶-凝胶法制得,掺杂源为LiCl.测得的拉曼光谱显示,Pt/Ti/SiO2/Si衬底上生长的ZnO薄膜的拉曼特征峰(437cm-1)的强度明显高于SiO2/Si衬底上ZnO薄膜的拉曼特征峰的强度,说明Pt/Ti/SiO2/Si衬底上ZnO的晶化程度比SiO2/Si上ZnO的晶化程度高;但ZnO拉曼特征峰的位置和半高宽并没有发生变化,说明两种衬底上ZnO薄膜中应力大小没有发生变化.掺Li+后,580cm-1处的峰位向高频方向移动,且掺杂浓度越大频移量越大,说明掺杂已经在不同程度上引起了ZnO晶体中自由载流子浓度的变化.此外,还分析了掺Li+未在很大程度上引起ZnO晶格畸变的原因.

The rational design of the sample cell may improve the sensitivity of surface-enhanced Raman scattering (SERS) detection in a high degree. Finite difference time domain (FDTD) simulations of the configuration of Ag film-Ag particles illuminated by plane wave and evanescent wave are performed to provide physical insight for design of the sample cell. Numerical solutions indicate that the sample cell can provide more "hot spots'' and the massive field intensity enhancement occurs in these "hot spots''. More information on the nanometer character of the sample can be got because of gradient-field Raman (GFR) of evanescent wave.