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激光与激光光学
摘要
实现了一种适合于相干拉曼光谱探测的宽带超连续谱光源的方法,使用1 064 nm飞秒激光泵浦全正色散光子晶体光纤,并用光栅对对脉冲进行压缩,最终获得了脉宽178 fs,频谱范围处于760~1 300 nm的超连续谱光源.对超连续谱脉冲的时间频谱结构进行了分析,未经过压缩的超连续谱的脉冲宽度达到1.43 ps,不同频率的成分之间延迟较大,但基本上呈线性平滑分布,因此可以使用光栅对进行色散补偿;此外,提高泵浦光的功率虽然能够增加光谱展宽,但会引入高阶色散,并不利于色散补偿.最后,使用该超连续谱搭建的三色相干反斯托克斯拉曼散射光谱探测系统,测量了苯甲腈溶液的相干反斯托克斯拉曼散射信号光谱,同时获得了3 200 cm-1范围内的所有振动模式,验证了该超连续光谱的性能.
光子学报
2020, 49(9): 0914002
王泓鹏  万 雄  袁汝俊  
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摘要
特级初榨橄榄油作为一种冷榨植物油含有较为丰富的不饱和脂肪酸和多酚类化合物, 其营养价值较高。 目前, 橄榄油的掺假问题是业界最严重的问题之一, 中国对橄榄油的消费量与日俱增, 国内橄榄油市场较为混乱, 掺假造假现象层出不穷, 从橄榄油的国外进口到国内二次包装都有可能存在人为干扰和品质造假, 如果不加以有效监督和制止, 对国民的健康和财产将造成严重损失。 如果通过传统的化学分析方法获取所有成分信息势必会增加检测周期, 不利于商品的快速流通, 对生产厂商和消费者来说都是一种损失。 为应对复杂多变的橄榄油掺伪技术及国内具备橄榄油检测资质机构不足的问题, 提出一种基于超连续光谱特级初榨橄榄油的快速检测方法, 为实现快速鉴别提供了可能性, 研究选用特级初榨橄榄油、 菜籽油、 茶油、 芝麻油、 稻米油、 葵花油、 玉米油以及大豆油作为研究对象, 分别采集每种植物油的超连续光谱并对初步光谱数据进行光谱预处理, 最后计算了不同样本间超连续光谱的皮尔逊相关系数并以此作为特级初榨橄榄油判别的主要依据。 实验结果显示不同样本特级初榨橄榄油间的超连续光谱的皮尔逊相关系数在0.901 1以上, 而特级初榨橄榄油与其他种类植物油的超连续光谱的皮尔逊相关系数在0.172 2~0.899 0之间。 研究表明以皮尔逊相关系数0.901 1作为判别特级初榨橄榄油与其他植物油的检测阈值, 可实现快速实时的精准检测识别。 该技术与分光光度计的吸收透射光谱相比, 最大的优势在于采集周期短和光谱指纹特征丰富, 周期短表现为光谱曝光采集时间仅为100 ms, 光谱指纹特征丰富表现为除包含吸收光谱外还表现出各种荧光活性物质所特有的荧光光谱。 除此之外, 可将超连续谱光源应用推广到食品安全检测技术领域。 该技术装置简单且易于推广对国内橄榄油的检测和市场规范具有一定的研究意义。
光谱学与光谱分析
2020, 40(4): 1251
物理光学
方少波  魏志义  
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摘要
随着超快激光脉冲宽度不断变窄,进一步产生单周期乃至亚周期的脉冲面临着巨大的技术挑战。通过脉冲载波包络相位精密控制技术相干合成多路超快光场,不仅是目前超快光学的重要前沿内容,也是实现亚周期脉冲极为有效的方案。结合本课题组近年来在相干合成方面的研究进展,介绍相干合成超快光场的主要技术内容,包括超宽带光谱的产生、色散管理及载波包络相位控制等技术。
光学学报
2019, 39(1): 0126006
摘要
利用飞秒激光在充氩气的Kagome结构空芯光子晶体光纤中产生了高亮度宽带的超连续光谱. 通过改变填充气体的气压以及输入激光的单脉冲能量可以对产生的超连续光谱进行控制. 利用中心波长980 nm的飞秒脉冲作为抽运获得了光谱范围覆盖340~1 550 nm的宽带超连续光谱. 通过基于载波的单向脉冲传输方程研究了超短脉冲在充氩气的Kagome光纤中产生超连续光谱的动力学过程.
红外与毫米波学报
2018, 37(2): 241
激光器与激光光学
吴元杰  叶慧琪  韩建  邹璞  [ ... ]傅凌统  肖东  
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摘要
介绍了应用于我国兴隆观测站2.16 m望远镜高分辨率光谱仪的天文光学频率梳。采用掺镱光纤激光频率梳作为源光梳,通过模式滤波使模式间隔达到25 GHz,与天文光谱仪的分辨率相匹配。光谱展宽和平滑后,光谱覆盖可见光范围达到270 nm以上,光谱平滑度可长期保持在1 dB范围内,边模抑制比达到42 dB。该天文光学频率梳的视向速度理论定标精度可达cm/s量级,使寻找系外类地行星乃至直接测量宇宙膨胀速度成为可能。
光学学报
2016, 36(6): 614001
张磊  戴景民  
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摘要
单色仪在加工和安装过程中不可避免的存在误差,必须对其进行标定后才能使用.传统上采用汞灯的标定方法,波长数量有限,限制了单色仪的标定精度.在研究光栅单色仪原理的基础上,提出了一种基于连续光谱光源的单色仪标定方法,设计并搭建了标定实验系统,系统由宽波段光源、光源电源、滤光片、单色仪、光谱仪及计算机构成.采用卤钨灯作为光源,用光谱仪分别测量卤钨灯经单色仪后的辐射、直接测量卤钨灯的辐射,二者相比得到单色仪透过率函数,消除了卤钨灯辐射以及光谱仪响应函数的影响.在刻度盘的某一读数位置,获得单色仪透过率函数并进行归一化,并计算峰值波长,得到一组峰值波长和刻度盘读数的数据.该方法共采集了22组波长数据,用于单色仪的标定.分别采用8点、14点、18点、22点,采用线性拟合和二次拟合,得到了单色仪的波长与刻度盘读数的关系式.标定点数从8个(8点标定类似于汞灯特征谱标定)增加到22个,误差减小明显,将22点二次拟合的结果作为单色仪最终的标定结果.实验结果表明,采用连续光谱光源的单色仪标定方法获得的标定点数更多,标定结果优于传统的采用汞灯的标定方法.
光谱学与光谱分析
2015, 35(8): 2348
光谱学
摘要
用无狭缝红外光谱仪获得了山东地区云对地闪电回击过程的近红外光谱,并与可见光波长范围的闪电回击光谱进行了对比分析.根据近红外光谱的结构特征,讨论了闪电通道等离子体的光谱辐射顺序以及不同波段连续光谱的主要辐射机制,研究得出:可见光谱主要是闪电回击初期和发展阶段的辐射;近红外光谱主要是闪电发展后期的辐射;可见波段的连续光谱主要来自韧致辐射的贡献,而红外部分的连续光谱主要来自复合辐射的贡献.由分析结果推断:闪电通道等离子体的复合过程是闪电产生O3、NOX的主要途径,复合过程中的氧吸附作用和去吸附过程是近红外光谱中氧原子谱线增多的重要原因,也是OI 777.4 nm相对强度比较大的主要原因.
光子学报
2010, 39(6): 998
光谱学
李子雷  王琳  庞其昌  马骥  [ ... ]赵静  林富斌  
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摘要
利用基于可调液晶滤光器做为分光器件的液晶光谱仪,对西洋参进行了紫外光照射下的连续荧光光谱成像检测。检测中发现西洋参切片存在着显著的荧光特性,通过对不同等级的西洋参及西洋参的有效成份(人参总皂苷)进行分类检测,验证西洋参所包含的荧光物质为人参总皂苷,并且所发出的荧光强度与其总皂苷含量存在对应关系,因此可以通过检测西洋参的荧光光谱强度判断其品质。从而,得到一种简单、快速和无损的西洋参品质判定和成份检测的方法。同时,通过对西洋参切片荧光光谱图像的分析处理得到了西洋参的荧光光谱曲线和总皂苷分布的三维图谱,获得了西洋参总皂苷含量的三维空间分布信息。
光学学报
2010, 30(12): 3622
论文
摘要
利用亚皮秒脉冲光源抽运由不同特性光纤级联而成的混合非线性光纤来产生超连续谱,实验发现第一段被抽运光纤的色散和非线性特性最大程度上影响了光谱展宽程度和功率谱平坦度,第二段被抽运光纤可以影响短波一侧光谱的平坦程度。在高非线性光纤(HNLF)后接入色散位移光纤(DSF)进行谱型优化,在抽运120 m HNLF+4570 m DSF+2040 m标准单模光纤(SMF)时得到约1300 nm 处3 dB 谱宽为140.6 nm的宽带光谱。用该光源作为光学相干层析系统光源,可以在生物体探测窗口约1300 nm 处达到小于4.1 mm 的纵向分辨率。
激光与光电子学进展
2009, 46(12): 124
光纤元件
孙婷婷  王志  李传起  
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摘要
对准连续光在光子晶体光纤中的传输特性进行了理论和实验研究。利用分步傅里叶方法求解非线性薛定谔方程, 数值模拟了准连续光在光子晶体光纤中传输时光谱和脉冲的演化, 并分析了其非线性机理和光谱展宽机制。通过比较不同条件下脉冲时域和频域的演化过程, 发现低功率、宽脉冲条件下引起光谱展宽的主要因素是光纤反常色散区的调制不稳(MI)作用。此外, 还分析了脉冲功率、光纤非线性系数、脉冲宽度等因素对光谱展宽的影响。在理论研究基础上, 将脉冲宽度为80 ps的准连续光耦合入70 m长的非线性光子晶体光纤, 获得了覆盖整个通信波段的超连续(SC)谱, 波长范围1300~1700 nm。
中国激光
2009, 36(1): 154
12
00 11