中紅外超連續(xù)譜激光器
----波長覆蓋至10um相种、亞納秒脈寬威恼、高功率、光譜平坦性高
中紅外光譜 (Mid-infrared ,MIR) 部分是一個非常令人著迷的激光波長頻率區(qū)域寝并,因為許多有機(jī)化合物的吸收帶位于中紅外光譜 (Mid-InfraRed ,MIR)波段箫措,例如糖、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)衬潦。
可以在檢測皮膚時探測中紅外光譜斤蔓,用來區(qū)分惡性組織和良性組織,從而判斷癌癥 别渔。 大氣分子(例如 CO2 和 NOx)的吸收帶同樣位于光譜的這一部分附迷,這使中紅外光譜可以用于氣體環(huán)境監(jiān)測惧互。
另外,TNT 等爆炸性材料的吸收帶也處于中紅外光譜中喇伯,使得其可以用于遠(yuǎn)程檢測有害物質(zhì)
中紅外超連續(xù)譜激光是獲得該波段光譜的有效方式之一喊儡,比起量子級聯(lián)激光器需要在不同波長下工作的多個昂貴的 QCL 結(jié)合在一起
超連續(xù)譜源結(jié)合了具有高強(qiáng)度的寬帶和空間相干源的所有特征,目前的技術(shù)可以使得波長至10um的超連續(xù)譜光源 成為可能
昊量光電提供多款中紅外超連續(xù)譜激光器稻据,波長覆蓋至10um可調(diào)艾猜。
應(yīng)用案例一
用于OCT光源,汽車漆面檢測
在使用 OCT 對其油漆進(jìn)行檢測的應(yīng)用中捻悯,中紅外超連續(xù)譜光源使得OCT可以獲得很寬的掃描范圍匆赃,起到了重要作用。
使用基于中紅外的超連續(xù)譜產(chǎn)品的OCT技術(shù)今缚,識別出汽車漆面氣泡的區(qū)域算柳,以及不同深度 A、B 和 C 對應(yīng)的 OCT 橫截面視圖和頂視圖(正面)姓言。
應(yīng)用案例二 污染氣體檢測
作為歐盟地平線2020計劃( EC’s Horizon 2020 programme )資助項目之一瞬项,TRIAGE (用于污染檢測的超寬帶紅外氣體傳感器 (TRIAGE))子項目中,為了開發(fā)高靈敏度和便攜式空氣污染檢測系統(tǒng)何荚,技術(shù)使用了此款中紅外超寬帶超連續(xù)譜源(MIR,1~10um) 囱淋,從而使得產(chǎn)品能夠識別和量化幾種對人類健康和環(huán)境有重大影響的重要空氣污染物
參考論文
Woyessa, K. Kwarkye, M. K. Dasa, C. R. Petersen, R. Sidharthan, S. Chen, S. Yoo, and O. Bang, "Power stable 1.5–10.5 μm cascaded mid-infrared supercontinuum laser without thulium amplifier," Opt. Lett. 46(5), 1129–1132 (2021).
簡介:
“功率穩(wěn)定的 1.5–10.5 μm 級聯(lián)中紅外超連續(xù)譜激光器,無需銩放大器
文章展示了一種簡單且功率穩(wěn)定的 1.5–10.5 μm 級聯(lián)中紅外 3 MHz 超連續(xù)譜光纖激光器餐塘。 為了增加簡單性和降低成本妥衣,光纖級聯(lián)的設(shè)計得到了優(yōu)化,因此不需要銩放大器戒傻。 盡管沒有銩放大器的簡單設(shè)計税手,我們展示了 86.6 mW 的高平均輸出功率。 每天運行 8-9 小時的 7 天穩(wěn)定性測量顯示平均功率波動稠鼻,標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為 0.43%冈止,波長 <10μm 的功率譜密度穩(wěn)定性為 ±0.18dbm/nm狂票。 高重復(fù)率候齿、穩(wěn)健且廉價的全光纖設(shè)計使該光源成為光譜學(xué)和成像應(yīng)用的理想選擇
Kyei Kwarkye, Mikkel Jensen, Manoj K. Dasa, Getinet Woyessa, Deepak Jain, Patrick Bowen, Peter M. Moselund, Raghuraman Sidharthan, Shaoxiang Chen, Seongwoo Yoo, Christian R. Petersen, and Ole Bang, "Influence of pulse duration and repetition rate on mid-infrared cascaded supercontinuum," Opt. Lett. 45, 5161-5164 (2020).
簡介
脈寬和重復(fù)率對中紅外級聯(lián)超連續(xù)譜的影響
論文通過改變脈沖持續(xù)時間(35 ps,1 ns闺属、3 ns)和重復(fù)率(100慌盯、500、1000 kHz)掂器。 該系統(tǒng)的特征在于摻鉺鐿內(nèi)置放大器 SCG 級亚皂、銩/鍺功率再分配級和無源 ZBLAN 光纖級的輸出。 在這樣做時国瓮,我們證明了后期階段的輸出主要取決于內(nèi)置放大器階段灭必,并將其與調(diào)制不穩(wěn)定性的發(fā)生聯(lián)系起來狞谱。
Kwarkye, K., Jensen, M., Engelsholm, R.D. et al. "In-amplifier and cascaded mid-infrared supercontinuum sources with low noise through gain-induced soliton spectral alignment". Sci Rep 10, 8230 (2020).
簡介
內(nèi)置放大器和級聯(lián)中紅外超連續(xù)譜源,通過增益誘導(dǎo)孤子光譜對準(zhǔn)實現(xiàn)低噪聲
近紅外 (near-IR) 放大器內(nèi)超連續(xù)譜 (SC) 源和中紅外級聯(lián) SC 源的脈沖到脈沖相對強(qiáng)度噪聲 (RIN) 已通過實驗和數(shù)值研究得到顯著降低的噪聲禁漓,原因是 增益引起的孤子譜對準(zhǔn)的基本效應(yīng)跟衅。 中紅外 SC 源基于近紅外內(nèi)置放大器 SC 泵浦摻銩和 ZBLAN 光纖的級聯(lián)。 我們證明了活性摻銩光纖不僅擴(kuò)展了光譜播歼,而且在 2μm 以上的長波長區(qū)域顯著降低了 RIN 高達(dá) 22%伶跷。 通過數(shù)值模擬,我們證明降噪是吸收-發(fā)射過程與導(dǎo)致孤子-光譜對準(zhǔn)的非線性孤子動力學(xué)之間相互作用的結(jié)果秘狞。 以同樣的方式叭莫,我們表明近紅外內(nèi)置放大器 SC 源的 RIN 已經(jīng)顯著降低,因為光譜展寬發(fā)生在同時引入孤子光譜對準(zhǔn)的有源光纖中烁试。 我們進(jìn)一步表明雇初,低噪聲特性被轉(zhuǎn)移到隨后的氟化物 SC,其在 1.1-3.6μm(1.4-3.0μm)的廣泛區(qū)域中具有低于 10%(5%)的 RIN减响。 所證明的低噪聲顯著提高了這些寬帶源在中紅外成像和光譜學(xué)中的適用性抵皱。
Christian R. Petersen, Mikkel B. Lotz, Getinet Woyessa, Amar N. Ghosh, Thibaut Sylvestre, Laurent Brilland, Johann Troles, Mogens H. Jakobsen, Rafael Taboryski, and Ole Bang, "Nanoimprinting and tapering of chalcogenide photonic crystal fibers for cascaded supercontinuum generation," Opt. Lett. 44, 5505-5508 (2019)
簡介
用于級聯(lián)超連續(xù)譜生成的硫族化物光子晶體纖維的納米壓印和錐化
通過硫族化物光子晶體光纖 (PCF) 的抗反射 (AR) 納米壓印和錐形化證明改進(jìn)的長波傳輸和超連續(xù)譜 (SC) 生成。 使用范圍從 1 到 4.2 μm 的 SC 源輸入辩蛋,通過在光纖的輸入和輸出面上對 AR 結(jié)構(gòu)進(jìn)行納米壓印呻畸,15 μm 纖芯直徑 PCF 的總傳輸率從~53% 提高到~74%。 通過減少反射和光譜紅移至 5 μm 的綜合作用悼院,同一光纖中 >3.5?? 光的相對透射率增加了 60.2%伤为。 使用錐形光纖可將光譜進(jìn)一步擴(kuò)展至 8 μm。 使用不同的錐形參數(shù)和脈沖重復(fù)率研究了光譜展寬動力學(xué)和輸出功率据途。
A. I. Adamu, Md. S. Habib, C. R. Petersen, J. E. Antonio-Lopez, A. Schülzgen, R. Amezcua-Correa, O. Bang, C. Markos, "Deep-UV to mid-IR supercontinuum generation driven by mid-IR ultrashort pulses in a gas-filLED fiber", arXiv:1805.03118.
由充氣空心光纖中的中紅外超短脈沖驅(qū)動的深紫外到中紅外超連續(xù)譜生成
基于超短脈沖壓縮的超連續(xù)譜 (SC) 生成構(gòu)成了用于光譜學(xué)和顯微鏡等應(yīng)用的超寬帶寬绞愚、高亮度和空間相干光源的很有前途的技術(shù)之一。 在這里颖医,據(jù)報道位衩,在充氣空心反共振光纖 (HC-ARF) 中產(chǎn)生多倍頻程 SC,范圍從深紫外 (DUV) 的 200nm 到中紅外 (mid-IR) 的 4000nm熔萧,具有 5μJ的輸出能量糖驴。 這是通過在反共振傳輸窗口(2460nm)的中心波長處泵浦~100fs 脈沖和~8μJ 的注入脈沖能量獲得的。 特殊光譜展寬背后的機(jī)制依賴于強(qiáng)烈的孤子等離子體非線性動力學(xué)佛致,這導(dǎo)致了 DUV 區(qū)域中有效的孤子自壓縮和相位匹配色散波 (DW) 發(fā)射贮缕。 在 275nm 處觀察到很強(qiáng)的 DW,這對應(yīng)于泵的計算相位匹配波長俺榆。 此外感昼,研究了改變泵脈沖能量和氣體壓力對非線性動力學(xué)的影響及其對 SC 產(chǎn)生的直接影響。 這項工作代表了向基于充氣光纖的相干光源邁出的又一步罐脊,這將對從 DUV 到中紅外的應(yīng)用產(chǎn)生重大影響定嗓。
C. R. Petersen, P. M. Moselund, L. Huot, L. Hooper, O. Bang, "Towards a table-top synchrotron based on supercontinuum generation", Infrared Physics & Technology 91, 182-186 (2018).
簡介:
近期蜕琴,出現(xiàn)了中遠(yuǎn)紅外 (MIR) 的大功率寬帶超連續(xù)譜 (SC)光源,可媲美替換傳統(tǒng)中紅外輻射源宵溅。 在這里奸绷,將這些 IR SC 源的亮度與同步加速器 IR 光束線和 SiC 熱發(fā)射器 (Globars) 的亮度進(jìn)行了比較。 據(jù)發(fā)現(xiàn)层玲,此款中紅外超連續(xù)譜光源可以達(dá)到10.6μm 波長(23500px?1)号醉,且功率為同級別數(shù)倍。 這意味著這些光源現(xiàn)在幾乎可以覆蓋紅外光譜和顯微鏡中經(jīng)常使用的所有 800–125000px?1 光譜 (2–12.5μm)辛块。 為了證明適用性畔派,這種 中紅外超連續(xù)譜光源 被實驗用于 3500 至 32500px-1 的高散射過濾膜的透射光譜,以及 38450px-1 的結(jié)腸組織的透射顯微鏡润绵。
C. R. Petersen, R. D. Engelsholm, C. Markos, L. Brilland, C. Caillaud, J. Trolès, “Increased mid-infrared supercontinuum bandwidth and average power by tapering large-mode-area chalcogenide photonic crystal fibers”, Optics Express 25, 15336-15348 (2017).
簡介
通過錐化大模場面積硫族化物光子晶體光纖增加中紅外超連續(xù)譜激光器的帶寬和平均功率
基于硫族化物光纖的中紅外超連續(xù)譜源的光譜帶寬和平均輸出功率之間的權(quán)衡是該技術(shù)實際應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)之一线椰。 在本文中,我們通過大模場面積硫族化物光子晶體光纖的錐化來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)尘盼。 與之前報道的階躍折射率光纖錐度相比憨愉,光子晶體光纖結(jié)構(gòu)確保了單模傳播,從而提高了光束質(zhì)量并減少了由于高階模式剝離而導(dǎo)致的錐度損耗卿捎。 通過使用 MHz 光學(xué)參數(shù)生成源以 4 μm 泵浦錐形光纖配紫,并選擇適當(dāng)長度的非錐形光纖段,可以針對 1 至 11.5 μm 的高寬帶寬和平均輸出功率為 35.4 mW 的輸出定制輸出午阵,或者 高輸出功率為 57.3 mW躺孝,涵蓋 1 至 8 μm 的光譜。
特點:
多波段覆蓋:0.4um - 2.4 um ,0.8 um - 4.8 um , 2 um - 9 um
從 700 到 9500 nm 的廣譜
空間單模
大功率
使用壽命長
光譜平坦性高
免維護(hù)
應(yīng)用:
光譜學(xué)
化學(xué)指紋
計量學(xué)
高分辨率成像
多物種光譜學(xué)
光學(xué)相干斷層掃描
顯微光譜
光纖和波導(dǎo)表征
中紅外寬帶燈光源
IL1 鹵素光源 (350-4000nm)
IL1 標(biāo)配 100W 鹵素?zé)?/mark>底桂,包括一個石英聚光透鏡植袍,選項包括 150/250W 鹵素?zé)簟aF2 聚光透鏡(可將上部波長從 2500 納米擴(kuò)展到 4000 納米)以及全封閉型號籽懦。
石英鎢鹵素?zé)舯热魏纹渌庠淳哂袩o與倫比的穩(wěn)定性于个,并且應(yīng)始終在其在感興趣的波長范圍內(nèi)提供足夠輸出的地方使用。
參數(shù):
其他選項:
光譜分布曲線:
IL8 氮化硅紅外光源 (1-30μm)
IL8 提供深入紅外光譜區(qū)域的寬帶輻射暮顺。
IL8 配備了工作溫度為 1250K 且具有高發(fā)射率的 40W 氮化硅發(fā)射器厅篓,包括一個 KRS5 聚光鏡。
規(guī)格參數(shù):
光譜分布圖:
ILD-QH-IR 鹵素-氮化硅光源 (350nm-30μm)
ILD-QH-IR 是一款寬帶光源拖云,適用于整個可見光到遠(yuǎn)紅外區(qū)域贷笛。
配備了100W 鹵素?zé)艉?40W 氮化硅紅外光源应又,可在兩者之間自動選擇宙项,CaF2 聚光透鏡 (QTH) 和離軸橢圓反射鏡 (SiN) 可確保高效耦合。
規(guī)格參數(shù):
其他選項:
光譜分布圖:
產(chǎn)品標(biāo)簽:超連續(xù)激光器,超連續(xù)譜光源,中紅外超連續(xù)激光器,脈沖激光器,中紅外激光器,中波激光器,