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推動THz時域光譜儀國產(chǎn)化的利器

時間:2021/6/1閱讀:1709
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2004年,美國政府將THz科技評為“改變未來世界的若干技術(shù)”之一,而日本于2005年1月8日更是將THz技術(shù)列為“國家支柱重點戰(zhàn)略目標”,舉全國之力進行研發(fā)。2005年11月22日,以“太赫茲科學技術(shù)的新發(fā)展”為主題的第270次香山會議在北京召開。此次會議為之后我國THz技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。2012年10月由北京市科學技術(shù)委員會組織的“基于飛秒激光的太赫茲時域光譜儀開發(fā)項目”申報國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項項目立項獲中華人民共和國科學技術(shù)部審批通過。目前THz時域光譜技術(shù)已經(jīng)開始商業(yè)化運作,世界范圍內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)開始生產(chǎn)商用THz時域光譜儀,主要是美國,歐洲和日本的廠家。THz時域光譜技術(shù)的基本原理是利用飛秒脈沖產(chǎn)生并探測時間分辨的THz電場,通過傅立葉變換獲得被測物品的光譜信息,由于大分子的振動和轉(zhuǎn)動能級大多在THz波段,而大分子,特別是生物和化學大分子是具有本身物性的物質(zhì)集團,進而可以通過特征頻率對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物性進行分析和鑒定。國內(nèi)已有眾多科研機構(gòu)在研發(fā)相關(guān)太赫茲器件,并且已經(jīng)取得了令人矚目的成果。然而,該領(lǐng)域所涉及的大部分部件都要靠進口,這在很大程度上限制了我國太赫茲技術(shù)的發(fā)展。其中,成本占比最高的飛秒激光器長期以來一直都被國外廠商壟斷。

受益于固體激光技術(shù)與光源起步較早,鈦寶石飛秒激光器最初成功地搶占了飛秒激光市場,而其昂貴的售價及價格不菲的維護費,使得國內(nèi)眾多科研單位望而止步,這對科學技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。鈦寶石飛秒激光器體積過大,需要占據(jù)較大的實驗室空間。更為重要的是,鈦寶石飛秒激光器使用環(huán)境嚴苛,不僅需要安置于超凈間,而且還需要恒溫恒濕等條件,特別不適用于太赫茲時域光譜儀的集成。

隨著光纖激光器的興起,這種小體積的飛秒光纖激光器也受到了極大的關(guān)注,光纖超快光源不需要像鈦寶石飛秒激光器那么嚴格的使用環(huán)境以及高昂的費用。借此契機,朗研光電多年來一直致力于超快光纖激光器的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售工作。目前,已面向科研和工業(yè)市場上成功推出了532nm、780nm、920nm、1040nm、1064nm、1560nm多個波段的超快光纖激光器。其中,780nm和1560nm是激發(fā)太赫茲波常用的兩個波段。

隨著THz時域光譜儀的快速國產(chǎn)化,朗研光電根據(jù)客戶需求,向市場推出了飛秒光纖激光器模塊ErFemto Elite,該模塊在不影響性能的情況下可以實現(xiàn)高度集成化的要求,打破了國外光纖激光器廠家對這類行業(yè)的壟斷。朗研光電自主研發(fā)的這款激光器的輸出功率抖動(RMS)小于0.5%@12h,已經(jīng)獲得了行業(yè)客戶的認可。該光源可輸出1560nm波段,脈沖寬度小于100fs,典型重復頻率在100MHz,平均功率最高可達140 mW的高質(zhì)量超短激光脈沖,采用單路/雙路保偏光纖輸出。該產(chǎn)品基于高效的泵浦保護技術(shù),全自動鎖模脈沖技術(shù),低非線性、低噪聲光纖放大技術(shù),具備了體積小以及*的可靠性和穩(wěn)定性等特點,可滿足客戶在系統(tǒng)集成方面的需求。朗研光電以創(chuàng)新回報社會,正與國內(nèi)各大研發(fā)機構(gòu)及企業(yè)積極開展合作,希望在THz時域光譜儀國產(chǎn)化的過程中做出更多的貢獻。

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