飽和吸收光譜簡介飽和吸收光譜是一種獲得消除多普勒展寬的激光光譜方法，在1981年諾貝爾物理學(xué)獎中被提及，隨后被應(yīng)用于激光冷卻捕獲原子和玻色-愛因斯坦凝聚實驗中，廣泛應(yīng)用于激光頻率標(biāo)準(zhǔn)，可以用于半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)頻，以及激光冷卻等方面。當(dāng)激光器輸出的激光經(jīng)過原子蒸氣后，會發(fā)生吸收現(xiàn)象，當(dāng)光子的頻率和原子的超精細(xì)能級共振時，會發(fā)生強(qiáng)烈的共振吸收。失諧為0時，吸收z大。原子靜止時，吸收峰的半高寬與原子躍遷線的自然線寬相當(dāng)，約MHz量級，并且原子的能級十分穩(wěn)定，因此共振吸收峰能夠作為理想的激光穩(wěn)頻基準(zhǔn)頻率。87Rb原子的超精細(xì)能級結(jié)構(gòu)但是由于在室溫下原子進(jìn)行強(qiáng)烈的熱運(yùn)動，運(yùn)動速度在一個很大的范圍內(nèi)分布， ...

，紅外光譜是吸收光譜，拉曼光譜是散射光譜，表現(xiàn)在光譜圖上就是，紅外光譜是凹的，拉曼光譜是凸的。另外，同一種分子的拉曼光譜和紅外光譜所呈現(xiàn)的信息也往往不同，這與分子結(jié)構(gòu)與分子振動都有緊密的關(guān)系。下面來簡單對比下紅外光譜與拉曼光譜。一、檢測原理紅外光譜：物質(zhì)由于吸收光的能量，引起分子由低能級向高能級躍遷，測量在不同波長處的輻射強(qiáng)度就得到了紅外吸收光譜。拉曼光譜：光照射物質(zhì)，發(fā)生散射，其中非彈性散射的部分，散射光頻率相對于入射光頻率發(fā)生了一定變化，這部分非彈性散射被稱為拉曼光譜。紅外光譜源于分子中偶極矩的變化，拉曼光譜源于極化率的變化。二、拉曼光譜與紅外光譜活性判別法則1. 互排法則：有對稱中心的分 ...

光工作物質(zhì)的吸收光譜相匹配。以紅寶石激光器為例，其激勵光源是螺旋形脈沖氙燈，工作物質(zhì)是紅寶石棒。氙燈在綠色和藍(lán)色光譜段有較強(qiáng)光輸出，正好能與紅寶石的吸收光譜對應(yīng)起來，最終使紅寶石棒產(chǎn)生大量激發(fā)態(tài)（亞穩(wěn)態(tài)）的原子，實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。而作為工作物質(zhì)的紅寶石則需要制作成圓柱形棒狀體，兩個端面平行并鍍銀，使之一端成為100%的全反射面，另一端成為90%的部分反射面（可看做光學(xué)諧振腔）。大部分的激光器都是由泵浦源、工作物質(zhì)和光學(xué)諧振腔構(gòu)成的。光學(xué)諧振腔通常由相隔一定距離的兩塊反射鏡組成（一塊為全反射面、一塊為部分反射面），這樣做可以令入射光源在諧振腔內(nèi)來回振蕩，盡可能多地接觸工作物質(zhì)，使工作物內(nèi)原子受激輻 ...

從而將其用于吸收光譜和引力波檢測等無數(shù)應(yīng)用中。PDH誤差信號技術(shù)有幾個關(guān)鍵優(yōu)勢，例如：1. 該技術(shù)可以精確地測量并提供了激光和共振腔之間的相位和頻率差異2. 該傳感技術(shù)提供零交叉誤差信號，當(dāng)誤差信號為零時代表其零頻率差為零。3. 假設(shè)所有信號處理都是以數(shù)字方式完成的，它避免了模擬電子和解調(diào)電路中產(chǎn)生的低頻噪聲。這些優(yōu)點(diǎn)難免需要付出一些代價。為了獲得頻率/相位的這種精確測量，PDH技術(shù)應(yīng)用射頻調(diào)制和解調(diào)技術(shù)。這大大增加了信號處理系統(tǒng)的復(fù)雜性，也使光學(xué)系統(tǒng)變得復(fù)雜。但是，一旦理解，與PDH系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)相比，這些復(fù)雜性是微不足道的?！甘褂肕oku：激光鎖頻/穩(wěn)頻儀器實現(xiàn)激光鎖定」Moku：激光鎖 ...

一般是在飽和吸收光譜( Saturated Absorption Spectra，SAS)穩(wěn)頻技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，在冷原子實驗上所用的光基本上都是和原子躍遷線共振或者近共振的所以基于原子躍遷線的飽和吸收穩(wěn)頻法成為選擇。飽和吸收穩(wěn)頻法是利用原子吸收室對激光頻率吸收產(chǎn)生吸收凹陷，光電探測器接收后進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，示波器則顯示出功率吸收峰，然后將吸收峰對應(yīng)的原子頻率作為參考頻率，之后將激光器頻率穩(wěn)定到參考頻率上的穩(wěn)頻方法。而施加調(diào)制信號，通過人為地讓激光頻率以己知的規(guī)律在吸收峰附近變化，從而檢測出吸收峰的一階微分（或奇數(shù)階微分）信號，由此可以得到激光中心頻率和基準(zhǔn)頻率的偏差，如此一來便可以鎖定在吸收峰的峰 ...

有一個獨(dú)特的吸收光譜，當(dāng)通過這些吸收調(diào)節(jié)中紅外源時，每個都將有選擇地加熱，并可以通過分析產(chǎn)生的多光譜或高光譜數(shù)據(jù)立方體來明確地識別。當(dāng)量子級聯(lián)激光器作為中紅外光譜新技術(shù)的引擎時，它們也可以在新的性能水平上提供原始能量。已經(jīng)證明單個室溫設(shè)備的功率超過5W。將這種性能與堅固的封裝相結(jié)合，使新一代紅外對抗(IRCM)設(shè)備成為可能。在中紅外“大氣窗口”中工作的高功率固態(tài)激光器可以被指針跟蹤器用來禁用地對空導(dǎo)彈上使用的熱導(dǎo)機(jī)制，從而在戰(zhàn)場上保護(hù)士兵。多個“插座”體系結(jié)構(gòu)，其中一組QCL已被制成共線，已在軍用加固包中進(jìn)行了生產(chǎn)。這些單位可以生產(chǎn)超過15瓦，并已經(jīng)完成了一系列嚴(yán)格的環(huán)境測試，包括直升機(jī)飛行測 ...

根據(jù)其氣體的吸收光譜可以用來進(jìn)行精確的波長控制。昊量光電最新推出的皮米精度位移干涉儀quDIS通過快速的上下掃描改變激光波長使波長變化滿足Δλ/Δt >>Δx/Δt，之后通過計算干涉條紋和確定固定波長下的相位來模擬確定光路的相對距離變化，且因內(nèi)部的參考腔的為線性波長變化，加之GC單元實現(xiàn)精確的波長控制，使得這種測量方法不受被檢測信號的對比度和強(qiáng)度的影響。相對距離的測量也可以理解為通過計算在一個采樣時間內(nèi)波長上掃和下掃期間的干涉最大值來確定。該方法不受信號對比度變化的影響。其它普通的檢測方式僅討論在恒定波長下的強(qiáng)度及其偏差，從而導(dǎo)致典型的周期性誤差模式。昊量光電最新推出的皮米精度位移 ...

些結(jié)構(gòu)，檢測吸收光譜。太赫茲系統(tǒng)還有一個額外的好處，能夠更深入滲透一種材料或“透視”外部層來捕捉信號。但這些系統(tǒng)依賴于昂貴的激光光源，而探測器性能、可用性和費(fèi)用的限制限制了使用這種技術(shù)的潛在靈敏度、分辨率和經(jīng)濟(jì)性。此外，它們相當(dāng)窄的光譜范圍(只有3-6THz)限制了其對許多材料進(jìn)行完整可靠的化學(xué)鑒定的能力?！疤掌澙睂⒗庾V從指紋區(qū)域擴(kuò)展到太赫茲區(qū)域，如下圖1，為化學(xué)組成數(shù)據(jù)增加對分子和分子間結(jié)構(gòu)的重要見解。低頻拉曼/太赫茲光譜可大大提高對材料結(jié)構(gòu)和化學(xué)的分化和分析，從而提高準(zhǔn)確性、靈敏度、科學(xué)分析或法醫(yī)分析，包括爆炸物、毒品、藥品、生物組織、聚合物和有害物質(zhì)，都可以從這種擴(kuò)展的光譜信息 ...

nm附近碘的吸收光譜在精密測量和工業(yè)測量中使用較為廣泛的激光頻標(biāo)或波長標(biāo)準(zhǔn)，是波長為633nm 的穩(wěn)頻He-Ne激光器，例如：蘭姆凹陷穩(wěn)頻激光器、雙頻激光器、橫向塞曼穩(wěn)頻激光器、雙縱模穩(wěn)頻激光器等等。 它們的頻率穩(wěn)定度可達(dá)10－10量級，個別可達(dá)10－11量級，其頻率復(fù)現(xiàn)性大致在1×10－7至1×10－8之間，它們的真空波長值及測量不確定度必須用高①級的基準(zhǔn)來進(jìn)行測量。 而633nm碘穩(wěn)定激光器的頻率穩(wěn)定度可進(jìn)一步達(dá)到10－11至10－12量級，頻率復(fù)現(xiàn)性可達(dá)(1-2)×10－11；頻率或波長值的不確定度為2.5×10－11，完全可以用來作為基準(zhǔn)，測量上述穩(wěn)頻He-Ne激光器的頻率穩(wěn)定度、復(fù)現(xiàn) ...

高功率螺旋腔量子級聯(lián)超發(fā)光發(fā)射器量子級聯(lián)(QC)器件在中紅外中表現(xiàn)出潛在的超發(fā)光光源。然而，由于子帶間躍遷的非輻射載流子壽命短，導(dǎo)致自發(fā)輻射較低，因此在QC器件中實現(xiàn)毫瓦的超發(fā)光(SL)功率是具有挑戰(zhàn)性的。在2 mm長的法布里-珀羅腔中用濕蝕刻面代替一個鏡面，在10 K下的峰值光功率為25 μW。光功率不足阻礙了這種光源的實際應(yīng)用。雖然存在強(qiáng)大的寬帶QC激光器，但激光引起的長相干長度會降低OCT系統(tǒng)中的圖像分辨率。zui近，通過采用帶有Si3N4抗反射涂層的圓形濕接后面和17°傾斜劈裂前面，在250 K下實現(xiàn)了~10 mW的峰值SL功率。然而，這些發(fā)射器的長度為8毫米，這限制了這些設(shè)備的緊湊性 ...