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Surface and waveguide collection of Raman emission in waveguide-enhanced Raman spectroscopy

机译：波导增强拉曼光谱中拉曼发射的表面和波导收集

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We demonstrate Raman spectroscopy on a high index thin film tantalum pentoxide waveguide and compare collection of Raman emission from the waveguide end with that from the waveguide surface. Toluene was used as a convenient model analyte, and a 40-fold greater signal was collected from the waveguide end. Simulations of angular and spatial Raman emission distributions showed good agreement with experiments, with the enhancement resulting from efficient collection of power from dipoles near the surface into the high-index waveguide film and substrate, combined with long interaction length. The waveguide employed was optimized at the excitation wavelength but not at emission wavelengths, and full optimization is expected to lead to enhancements comparable to surface-enhanced Raman spectroscopy in robust low-cost metal-free and nanostructure-free chips. (C) 2016 Optical Society of America
机译：我们展示了高折射率薄膜五氧化二钽波导上的拉曼光谱，并比较了从波导端的拉曼发射与从波导表面的拉曼发射的收集。甲苯用作方便的模型分析物，并且从波导端收集到40倍大的信号。角和空间拉曼发射分布的仿真与实验显示出很好的一致性，其增强是由于有效地将功率从表面附近的偶极子收集到高折射率波导膜和衬底中，并且相互作用时间长。所采用的波导在激发波长处进行了优化，但在发射波长处未进行优化，并且完全优化有望在坚固耐用的低成本无金属和无纳米结构的芯片中带来与表面增强拉曼光谱相当的增强效果。 （C）2016美国眼镜学会

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