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脉冲压缩

脉冲压缩 脉冲压缩需要的色散补偿一般通过棱镜对或光栅对来实现，其中棱镜对使用更加灵活，既可以补偿负啁啾，也可以补偿正啁啾；而光栅对只能用来补偿正啁啾。 棱镜对较常见的用于显微光学，可以将80-150fs的脉冲展宽最大至700fs。棱镜对引入的角度色散值取决于棱镜对的间距和棱镜材料：棱镜对间距越大，引入的色散越大(同一波长)；材料折射率越大，色散值越大。为了得到较大的色散值，需要选择合适材料的棱镜对。 棱镜压缩器原理图 棱镜P1将入射多色激光从光谱上分散开，经过棱镜P2后，激光的光谱组分依然是分开的，但彼此平行。棱镜P3和P4与棱镜P2和P1是对称的，经过P3和P4后，光谱的分裂方向与之前相反，从而又汇聚成一个光束。对于色散，棱镜之间的距离引入的为负群色散，而棱镜内部的光程引入的为正向群色散。 在棱镜压缩器中，负色散是由不同波长的光程差引起的，其单独的由棱镜间距所决定。对于正色散，棱镜2内部的光程起着至关重要的作用，在正确的方向上移动棱镜2，可以同等程度的改变不同波长经过棱镜材料内的厚度，类似于在光路中插入一个长方形玻璃块。这样，通过移动棱镜2就可以改变正向色散的值。 在...

213nm激光在FBG制造中的应用

213nm激光在FBG制造中的应用 一、FBG简介 光纤Brag光栅（FBG）是在光纤纤芯中引入周期性折射率调制而形成的光波导器件，周期为光波长量级，其结构和工作原理示意图如1.1所示。FBG可视为具有窄带宽的光纤集成反射器或透射滤波器，目前它已经广泛应用于色散补偿器件、光互联网、集成光纤激光器和物联网等方面。 图 1.1 光纤Bragg光栅的结构和原理示意图 FBG制备主要是在光纤纤芯中通过UV激光吸收光印制出一个全息图案。主要利用光纤的光敏特性。光纤的光敏特性与增加UV吸收系数和缺陷或“色心”形成有关。主要方法有两种：一是增加光纤纤芯中Ge离子浓度，或Ge与其它离子共掺；二是对光纤进行载氢处理，但是会增加制造成本。 二、FBG激光制备方法 近年来，随着人们对光纤光栅的不断认识，在光纤光栅制备技术方面也取得了飞跃性的发展，人们已经研究了多种写入方法和实用技术，主要包括全息法、逐点刻写法以及相位掩模法。其中相位掩模法（如图2.1）对于光源的相干性要求低，更为稳定、简单，适用于大规模生产。其中光栅中心波长依赖于掩膜版周期，因此制作不同中心波长的光栅需要不同周期...

二极管激光器进一步提升效率和可靠性

二极管激光器进一步提升效率和可靠性 文/Andreas Thoss，THOSS Media Matthias Schröder，Marco Koschorreck; Jenoptik Laser 高功率二极管激光器已经成为工业激光技术的主力军：它们是光纤激光器的核心器件；它们是碟片激光器和其他固态激光器的泵浦源；并且它们也正在越来越多地直接用于工业应用中。 工业用户对二极管激光器的优先考虑，促进了二极管激光器的发展，其关键性能指标通常以每瓦成本表示。在相当长的一段时间内，二极管激光器无论在商用数量上还是在自身质量上，与此同时其在性能上也实现了重要提升，从而实现了很多新的应用。二极管激光器仍然在向前发展，特别是在效率、峰值功率、亮度和发射光谱范围方面。学术研究已取得了新的性能记录，包括在1kW时获得超过60％的转换效率，以及通过1cm巴条实现超过1.5kW的功率输出。[1] 图1：新的二极管激光器可以实现400W以上的功率输出；但是其选择在约275W的功率下工作，以实现最大的转换效率。 Electro-optical data：电光数据 Optical p...

Multiphoton intrapulse interference phase scan (MIIPS)

Multiphoton intrapulse interference phase scan (MIIPS) Multiphoton intrapulse interference phase scan (MIIPS) is a method used in ultrashort laser technology that simultaneously measures (phase characterization), and compensates (phase correction) femtosecond laser pulses using an adaptive pulse shaper. When an ultrashort laser pulse reaches a duration of less than a few hundred femtosecond, it becomes critical to characterize its duration, its temporal intensity curve, or its electric field as...

Stimulated Raman Scattering (SRS)

In SRS microscopy, like CARS microscopy, both the pump and Stokes photons are incident on the sample. If the frequency difference SRS = pump - Stokes matches a molecular vibration (vib) stimulated excitation of the vibrational transition occurs. Unlike CARS, in SRS there is no signal at a wavelength that is different from the laser excitation wavelengths. Instead, the intensity of the scattered light at the pump wavelength experiences a stimulated Raman loss (SRL), with the intensity of the scat...

Coherent anti-Stokes Raman Scattering (CARS)

Coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) is a nonlinear four-wave mixing process that is used to enhance the weak (spontaneous) Raman signal. In the CARS process a pump laser beam (at frequency pump) and a Stokes laser beam (at Stokes) interact, producing an anti-Stokes signal at frequency CARS = 2pump - Stokes. The Stokes beam (Stokes) is typically provided by the 1064nm line from a Nd:Vanadate laser, which also acts as the pump source for an optical parametric oscillator (OPO), while the o...

Autocorrelator

Optical autocorrelators are used for various purposes, in particular for the measurement of the duration (https://www.rp-photonics.com/pulse_duration.html) ofultrashort pulses (https://www.rp-photonics.com/ultrashort_pulses.html) with picosecond or femtosecond durations, where an electronic apparatus (based on, e.g., a photodiode (https://www.rp-photonics.com/photodiodes.html)) would be too slow. The basic principle of operation of an autocorrelator for a pulse duration (https://www.rp-photonic...

杂散光

一、杂散光的重要性 杂散光是紫外可见分光光度计非常重要的关键技术指标。它是紫外可见分光光度计分析误差的主要来源, 它直接限制被分析测试样品浓度的上限。当一台紫外可见分光光度计的杂散光一定时, 被分析的试样浓度越大, 其分析误差就越大。ASTM 认为: “杂散光可能是光谱测量中主要误差的来源。尤其对高浓度的分析测试时, 杂散光更加重要”。有文献报道, 在紫外可见光区的吸收光谱分析中, 若仪器有1%的杂散光, 则对2. 0A 的样品测试时, 会引起2%的分析误差。杂散光对高浓度试样的影响如图4-4 所示。 二、杂散光的定义及理论推导 ( 一) 杂散光的定义 目前, 国际上对杂散光的定义各异。下面介绍几种比较简洁的杂散光的定义。 1. ASTM 的定义 美国的ASTM 对杂散光定义是: 杂散光既难给出确切的定义, 又难进行准确的测量。人们常将杂散光定义为在单色器额定通带之外的透射辐射能量与总的透射能量之比。 2. Richa rd 的定义 日本的Richard 等对杂散光的定义是: 杂散光通常定义为假辐射( Spurious Radiation) 和所需要的辐射(Desi...

横模和纵模

模式分为纵模和横模两种的说法应该是错误的，这两者不是对立的概念，非“不是横模，就是纵模”。 第一 横摸描述的是激光光斑上的能量分布情况，横模可以从激光束横截面上的光强分布看出来。 如图，高斯光束的截面光强分布曲线，中心高，辐向减小，满足高斯分布。 由于中心为一个光斑。称之为TEM00基模，为最简单的一种横模。至于TEMxy的命名规则，见下图 第二 纵模是与激光腔长度相关的，所以叫做“纵模”，是描述激光频率的。理论上激光腔内可以产生无数个等间距频率的光，但由于增益介质只对特定频率（谐振频率）的光产生最大增益，其他频率的光被抑制掉，即在谐振时会筛选出符合谐振频率的谐振激光，所以，激光器一般仅输出一个特定频率的激光。纵模是指频率而言的。沿腔的轴线方向（纵向）形成驻波，驻波的波节数由q决定。通常将由整数q所表征的腔内纵向场分布称为腔的纵模。不同的q值相应于不同的纵模。纵模q单独的决定模的谐振频率上图中，注意观察横纵坐标代表的物理量，说明在一个频率区间内，分布了5个纵模（即五个频率的激光，q=5），且强度不等，如同一个不理想的带通滤波器。在实际的激光器谐振腔振荡中，会出现...

什么是啁啾

频率随时间变化的波叫啁啾波，啁啾一词来自英语单词chirp的音译。如果频率随时间增加，先看到低频波后看到高频波，为正啁啾，也就是上升的前沿是低频，下降的后沿是高频。反之为负啁啾。 啁啾的产生一般来自介质的色散。对于正常色散，高频波的折射率大，传播速度慢，而低频波的传播速度快，就形成正啁啾，这是一般的色散介质的情况。对于反常色散，高频波的传播速度快，而低频波的传播慢，形成负啁啾。 啁啾的概念主要应用在超短光脉冲（高速信号传输）在色散介质中的传播，对于超短光脉冲，由于其时间域的宽度很窄，因此对应于频率域的宽度很宽，也就是说，超短光脉冲可以被看作是有很多频率成份的波包。没有啁啾的波，在真空中，不同频率成分的速度是相同的，当它进入色散介质后，不同频率成分的速度不同，从而波包中不同位置的频率发生不同，产生啁啾。 啁啾主要应用在超短光脉冲的波包脉宽压缩上，正啁啾的波穿过反常色散的介质，频率高的成分的波速比低的快，因此，高频的子波就可以赶上低频的子波，相互重叠使脉宽压缩。 正啁啾波也可以用光栅对来压缩脉宽，由于光栅对间传播时，低频波的光程比高频光长，传波时间也长，故可以使高频子波...

锁定放大器

锁定放大器主要用于微弱信号的检测，利用锁定放大器可以有效的抑制背影噪声，并对噪声干扰、烟雾干扰等干扰形式有很好的抗干扰作用。 广义地说，锁定放大器是指一种能测量湮没在噪声中的信号振幅和相位的电压表 (http://wiki.dzsc.com/info/1800.html)。一般的放大器，在放大信号的同时也将噪声放大，因而不能检出湮没在噪声中的信号，而锁定放大器则能在检测放大信号的同时，将噪声抑制掉 锁定放大器的主要由三部分组成,即:信号通道(相关器前那一部分),参考通道和相关器(包括直流放大器)。 1、信号通道 信号通道位于相关器之前，由输入放大器、低噪声前置放大器、各种有源滤波器和放大器组成。其作用是将弱信号放大到足以推动相关器工作的电平，并兼有抑制和滤除部分噪声及干扰的功能，扩大仪器的动态范围。其前置放大器最佳信号源电阻必须能够与不同传感器进行噪声匹配以得到最佳噪声特性。 2、参考通道 其作用是输出与输入信号同步的、具有一定幅度的方波信号，以驱动相关器。其由触发电路、倍频电路、相移电路、方波产生和驱动电路等组成。 3、相关器 相关器是锁定放大器的关键部件...

拉曼采样技术

IDRaman系列采用的新的采样技术主要有： * 栅格环绕扫描技术（Raster Orbital Scanning， ROS） * 动态拉曼散射光技术（Dynamic Raman Scattering, DRS） * 一点聚焦技术（OneFocus） 栅格环绕扫描技术（Raster Orbital Scanning， ROS） 在传统拉曼光谱仪中，为了获取足够高的信号和光谱分辨率，往往将激光光斑进行聚焦（如图），但这样的采样面积就会很小，当检测非均匀样品（混合物）或稀释样品时，很难保证其采样点刚好能够完全照射在样品上，这就会导致样品信号偏低甚至无样品信号。同时，聚焦光斑的激光功率密度很高，会导致一些对光敏感或者热敏感的样品被破坏甚至引燃。有时为了克服这个问题，可以采用扩束或散焦的方式，但这样的话会引入更多的背景信号，从而损失光谱分辨率，甚至导致背景信号过高而无法提取有效样品信号。 ROS技术创新的采用了栅格环绕扫描技术，将高度聚焦的激光光斑快速的按照一定的轨迹对样品进行扫描检测，这样既可以保证足够大的采样面积，提高样品被检测的概率，同事还减...

f -number光圈值的定义与使用技巧 

f -number光圈值的定义与使用技巧 关于光圈（F） F后面的数值越小，光圈越大。光圈的作用在于决定镜头的进光量，光圈值越大，进光量越多；反之，则越小。简单的说就是，在快门不变的情况下，光圈越大，进光量越多，画面比较亮；光圈越小，画面比较暗。 光圈和快门是控制摄影时光线量的两大工具光圈指得是镜头中间开孔的大小，控制着胶卷或CCD曝光时光线的亮度。光圈其实就是依据人的眼睛瞳孔架构来设计调整光线多寡，端得是一圈薄且重叠的金属叶片组成，叶片开口构成一圆圈，放大或关小可以控制入光量。 f光圈的单位 光圈的大小是由它的光圈值（f- number）来定义。大凡所有的镜头都有这个光圈级数，在相机的规格表中，厂商通常会提供两个光圈数值（见附图红框部分）。这两个数据，一前一后表白的是相机镜头的最大光圈的值，两组数据一组是指在『广角端』时光圈，例如F2.6，另一组则是在望远程时，例如：左图的规格表中之数字相机是3X光学变焦，那在3X光学变焦端时，最大光圈就不是F2.6，而是F4.7。这个数字也同样说明，这部相机在变焦的过程中，最大光圈变化的范围。 不论数字相机或是傻瓜相机，...

光纤常见数值孔径及其出射光发散角度

光纤常见数值孔径及其出射光发散角度 标签： 光纤数值孔径 (http://tag.blog.sohu.com/%B9%E2%CF%CB%CA%FD%D6%B5%BF%D7%BE%B6/) 光纤发散角度 (http://tag.blog.sohu.com/%B9%E2%CF%CB%B7%A2%C9%A2%BD%C7%B6%C8/) 光纤出射光发散角度 (http://tag.blog.sohu.com/%B9%E2%CF%CB%B3%F6%C9%E4%B9%E2%B7%A2%C9%A2%BD%C7%B6%C8/) 光纤 (http://guangqian1.blog.sohu.com/)的数值孔径大小与纤芯折射率，及纤芯－包层相对折射率差有关。从物理上看，光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。NA越大，则光纤接收光的能力也越强。从增加进入光纤的光功率的观点来看，NA越大越好，因为光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。但是NA太大时，光纤的模畸变加大，会影响光纤的带宽。因此，在光纤通信系统中，对光纤的数值孔径有一定的要求。通常为了最有效地把光射入到光纤中去，应采用其...

自相关仪调节流程

**自相关仪调节流程** * 检查光学头内是否有探测器，并把相应的晶体放入光学部件中。 * 连接控制器与光学部件之间的控制线，连接控制器需要的电源线。 * 按照说明书第8页的出场设置把focus和beam distance(collinear)设置好。 * 把自相关仪光学部件摆在合适的位置，尽量摆正，并且用两个M6螺钉固定在光学平台上。 （到此，准备工作结束） * 检查输出激光光斑的高度。对于mini自相关仪，需要的高度约为88mm，其他型号的自相关仪要求高度为76.5mm。如果输出激光的高度和需要的高度差15mm以上，可用爬高器进行高度修正。 * 确认待测激光的偏振态为水平，如果需要待测激光为竖直偏振，需要采用改变偏振态的爬高器。如果待测激光本身偏振态就是水平的，那需要采用保偏的爬高器。 * 用两片45度反射镜进行光路折返，该反射镜需要的原因是用于光路调节，使带测光能够完全水平的入射到自相关仪输入口前的反射镜中心。 * 调节自相关仪输入口前的反射镜，使光通过自相关仪的小孔中心。 * 检查反射光斑是否在十字叉丝的中心，如果没在中...

光纤接口类型APC, PC, SMA区别

光纤接口类型 FC型光纤连接器：外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。 一般在ODF侧采用(配线架上用的最多) SC型光纤连接器：连接GBIC光模块或普通光纤收发器的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。(路由器交换机上用的最多) ST型光纤连接器：常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。（对于10Base-F连接来说，连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架） LC型光纤连接器：连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。（路由器常用） 实验室常见的光纤接头主要有FC/PC和 FC/APC两种。这里的FC指的是ferrule contactor,是钢制的金属套筒（光纤连接器与电缆连接器的一个区别就是金属质地，电缆连接器多采用铜质，为的是导电性好；而光纤连接器没有导电一说，另外铜既软又贵还生锈）。 对于都是金属的连接器而已，常忽略这两个缩写。如FC/PC我们可以约定俗成称为PC，而APC则指的是FC/APC。 PC指的是紧密接触（physical contact)，同样是紧密...