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拉曼光谱以非破坏、高灵敏度、高效等优点，成为了分子振动的重要研究手段，广泛应用于生物医学、石油化工、环保、食品、地质等行业。然而拉曼散射是一种弱效应，很难检测微量物质或气体，已经越来越不能满足人们检测的需求。因此，对拉曼增强效应的研究具有重要的经济价值及广阔的应用前景。 本文以国家自然科学基金项目“基于光子晶体光纤的拉曼谐振增强效应研究”为背景，结合光子晶体光纤的带隙特性及谐振腔的优点，设计了光子晶体光纤谐振腔的拉曼效应增强系统，并进行了验证性实验研究。 首先从拉曼散射及其散射截面理论出发，可知将光子约束在一个极小截面并延长此光子在该截面空芯传输过程的方式，能够对拉曼效应进行增强。而光子晶体光纤特有的光子带隙与此方式类似，可将某一特定波长的光束缚在中心空气孔芯内传输，并使用RsoftBandSolve软件建立光子晶体光纤的模型结构进行说明。 在现有条件下，利用镀银毛细管具有类似光子带隙能够使光约束在极小的长腔传播的特点，模拟光子晶体光纤。向其中填充甲苯溶液，将测得的拉曼谱图与普通方式下的谱图对比，定量分析发现拉曼信号增强了3倍左右。然后进行不同长度毛细管实验，发现未达最佳长度之前，散射强度与长度成正比，进一步说明了传输长度延长与拉曼增强效应成正比。 其次引入光学谐振腔概念，研究将其用于拉曼增强效应，并对气体进行检测。利用激光谐振腔外腔式结构，并向样品池腔体内通入氮气，实验发现相比于不加腔的情况下不但提高了激光作用强度，同时反馈得到气体检测。结果定性地说明了气体的存在，也即产生了拉曼散射，提高了拉曼产生概率。 最后基于理论及实验研究，设计了光子晶体光纤谐振腔的拉曼效应增强系统，充分结合光子晶体光纤和谐振腔的优势，以达到拉曼散射效应增强的目的。若用光子晶体光纤谐振腔实物进行实验，能更有效地约束光的传播，减少损耗。课题说明了光子晶体光纤谐振腔用于拉曼增强效应的可行性，为微量物质、气体等检测提供了一定的参考价值，具有巨大的经济效益。