一種波長(zhǎng)為2.5至3.7μm波長(zhǎng)范圍內(nèi)高度穩(wěn)定的寬帶中紅外光束光源

近期，日本研究人員開(kāi)發(fā)了一種波長(zhǎng)為2.5至3.7 μm波長(zhǎng)范圍內(nèi)高度穩(wěn)定的寬帶中紅外（MIR）光束光源，在測(cè)試中，由于其遠(yuǎn)光束質(zhì)量而保持了其全亮度，它支持基于光纖的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化。這個(gè)光源配置簡(jiǎn)單，是MIR光纖傳感器的必要組件，可應(yīng)用在工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域。日本國(guó)立自然科學(xué)研究所（National Institutes of Natural Sciences）、國(guó)立融合科學(xué)研究所（National Institute for Fusion Science）和千田縣立大學(xué)（Akita Prefectural University）的研究小組展示了光源和傳感器技術(shù)。

由于其旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)狀態(tài)的電荷，MIR區(qū)域存在多個(gè)強(qiáng)分子吸收線譜。因此，MIR源有希望用于敏感的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中?；诠饫w的系統(tǒng)尤其如此（例如基于 MIR 吸收光譜的光纖傳感器）。這種器件顯示了其在氣體檢測(cè)（工業(yè)設(shè)置）和呼吸分析（醫(yī)療設(shè)置）的潛力。然而，要優(yōu)化這種系統(tǒng)，這種器件需要能夠顯示寬帶頻譜和高光束質(zhì)量的MIR光源。這項(xiàng)新工作展示了MIR中超寬帶放大的自發(fā)發(fā)射（ASE）源，滿足了這些研究人員迫切的需求。

中紅外ASE光源的實(shí)驗(yàn)裝置

研究人員首先定制了一種利用氟化物玻璃與鉺的三價(jià)離子（Er）和鏑（Dy）共同摻雜的光纖。已完成的光纖啟用了簡(jiǎn)單、低成本的ASE光源配置，二極管泵送來(lái)自元素能量傳輸。然后，研究人員對(duì)寬帶和中等功率的ASE光源（2.5至3.7 μm）做了實(shí)驗(yàn)研究，以優(yōu)化氟化物纖維的設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮光纖長(zhǎng)度、離子濃度、泵送配置和抽運(yùn)等因素。研究人員報(bào)告，光源優(yōu)良的光束質(zhì)量也使外部光纖的耦合效率很高。除了工業(yè)和生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，研究小組成員Hiyori Uehara表示，光源可以促進(jìn)光纖器件的檢查。Uehara說(shuō)，研究小組計(jì)劃進(jìn)一步研究，旨在利用MIR光纖傳感器進(jìn)行高度敏感的多種氣體檢測(cè)，目前這方面的工作正在進(jìn)行中。

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