异步采样全保偏光纤光梳系统研制
2021-11-08陆诗雨曾和平
陈 飞,夏 宇,陆诗雨,郭 旭,罗 鹏,李 敏,郝 强,,曾和平
(1.上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093;2.广东朗研科技有限公司,广东 东莞,523000;3.华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062)
引言
随着太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)与仪器的飞速发展,使其在化学、材料学、工程学、医学等领域逐步进入实用阶段[1-5]。THz-TDS 是一种非接触测量、高灵敏度的检测技术。2010 年,Harsha 等[6]搭建了基于钛宝石激光器的太赫兹时域光谱系统,该钛宝石激光器的重复频率为100 MHz,脉冲宽度为80 fs,THz 信号的信噪比为104,光谱分辨率为1 GHz。2019 年,李涛等[7]使用一台商售全光纤时域光谱仪(系统重复频率为100 MHz,动态范围为 80 dB,频谱分辨率为1.2 GHz)分别测得蔗糖在1.81 THz和2.57 THz、二苯甲酮在0.83 THz 和1.8 THz波段的吸收光谱。但是,基于单台飞秒激光器的时域光谱系统是利用机械延迟线为THz 的产生天线和探测天线提供脉冲延时,单次测量时间长,通常为数分钟时间,不能满足许多现场检测的使用需求。2002 年,Schiller[8]提出了双光梳光谱异步采样技术,采用两台重复频率略有差异的飞秒激光器,通过两束脉冲的时间间隔差值进行快速的时域取样,扫描周期与重复频率差值成反比关系,由此使激光器的外光路系统避免使用了长程机械延迟线,极大地简化了系统的结构。应用于异步采样的超短脉冲光源仅需锁定锁模振荡器的重复频率,无需锁定载波位相,在多外差光谱[9-10]、双光梳测距[11]、双光梳THz 时域光谱[12]等领域中起着重要的作用。因此,高稳定性、高精度异步采样激光光源具有极高的研究和实用价值。……
