激光诱导击穿光谱（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS） 是一种基于激光烧蚀和原子发射光谱的元素分析技术。它是一种微损检测，其实现检测的过程分为三步：激光烧蚀、等离子体冷却与发射、光谱检测。自问世以来便以其独特的优势，如快速实时分析、多元素同步检测、非接触式检测、广泛适用性、高灵敏度及高精度、灵活便携等得到广泛的研究和应用。

目前，传统的LIBS应用常采用YAG激光器、飞秒/皮秒超短脉冲激光器或二氧化碳激光器等。他们各有优势，也存在缺陷。铒玻璃激光器的发展，为LIBS应用提供了一些潜在方向。

 

铒玻璃激光器的特点：

铒玻璃激光器发射1535nm的中红外光，属于人眼安全激光波长，它适合中等能量（mJ级）和低重频（1-10 Hz）应用，适合需要高单脉冲能量的LIBS检测。但其热导率相对较低,也就难以支撑高的连续的工作功率,但却也通过对散热的优化就可满足了对脉冲的要求。

潜在优势：

（1）对特定材料的增强检测

有机物、塑料、含氢化合物等材料在1535nm波段吸收更强，使用铒玻璃激光器作为光源可能提高等离子体激发效率，增强信号强度。

中红外波长可能减少金属等导电材料的表面反射，减少基体效应，改善分析稳定性。

（2）人眼安全与便携性

无需严格防护，适合开放环境（如采矿、环境监测等野外/工业现场应用）。

铒玻璃激光器结构紧凑，尺寸小巧，适合便携式LIBS设备开发。

（3）降低样品损伤

对热敏感样品（如生物组织、文物）的烧蚀阈值更低，可能减少损伤，适合文化遗产或生物医学分析。

挑战与限制：

（1）等离子体激发效率：铒玻璃激光器波长可能比紫外/可见光更难电离某些元素（尤其是高电离能元素），需优化实验参数（如脉冲宽度、聚焦条件）。

（2）光谱干扰：铒玻璃激光器的激发可能产生更强的连续背景辐射，需通过延迟检测或光谱滤波抑制。

未来研究方向：

（1）双光束LIBS系统：结合铒玻璃激光器（预处理/烧蚀）和Nd:YAG激光器（激发等离子体），发挥各自优势。

（2）新型探测器开发：匹配中红外波段的高灵敏度探测器，提升信噪比。

（3）材料特异性应用：针对有机物、含水样品或特定工业材料（如聚合物、煤炭）的专用LIBS方案。

应用场景展望：

（1）安全敏感领域：航空航天等需人眼安全的现场检测。

（2）生物与环境样品：含水或有机成分的快速分析（如土壤重金属、植物营养元素）。

（3）微型化设备：集成到无人机或手持设备中，用于野外勘探或应急检测。

杏林睿光推出的1535nm人眼安全激光器，种类囊括小能量铒玻璃激光器、高重频铒玻璃激光器、大能量铒玻璃激光器等，助力LIBS激光器应用选型。

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