频梳成谱技术获突破有望提高光谱仪成谱分辨率
2023-12-02 
本文摘要:中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室曹俊诚、黎华领衔的研究团队基于高效的连续波、电泵浦太赫兹量子级联激光器(THzQCL)光源,解决THz激光器的窄带瓶颈,在国际上首次构建匀质、长序THzQCL频梳(Frequencycomb),频率倒数覆盖范围超过330GHz。该指标为束缚态到倒数态光子THzQCL的世界纪录。基于该匀质、长序THzQCL频梳,顺利构建THz成谱分析。

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中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室曹俊诚、黎华领衔的研究团队基于高效的连续波、电泵浦太赫兹量子级联激光器(THzQCL)光源,解决THz激光器的窄带瓶颈,在国际上首次构建匀质、长序THzQCL频梳(Frequencycomb),频率倒数覆盖范围超过330GHz。该指标为束缚态到倒数态光子THzQCL的世界纪录。基于该匀质、长序THzQCL频梳,顺利构建THz成谱分析。

涉及研究论文Homogeneousspectralspanningofterahertzsemiconductorlaserswithradiofrequencymodulation公开发表在3月8日的《科学报告》上(W.J.Wan,H.Li,T.Zhou,andJ.C.Cao,Sci.Rep.7,44109(2017))。自2005年有关频梳的研究工作取得诺贝尔物理学奖以来,各个波段的频巴利研究渐渐沦为热点工作。频梳由一系列频率平稳、等间距的谱线包含。

由于频梳的频率稳定性十分低(Hz-kHz量级),所以其可转换于一个尺子,从而应用于意味著频率测量、高精度成谱分析,或作为其它光的超稳定频率参照等。在THz波段,由于缺少有效地的辐射源,THz频梳的研制具备一定的可玩性。

在众多THz辐射源中,电泵浦THzQCL技术是构建THz频梳最有效地和相似简单的方案。基于当前构建的匀质、长序THzQCL频梳,课题组正在研发双THzQCL频梳成序技术。与当前商用化的THz光谱仪比起,频梳成序技术将来未来将会在成谱分辨率上提升3-4个数量级,具备显著的产业化前景。

该项工作获得中科院“百人计划”、科技部根本性科学仪器设备研发专项、国家自然科学基金、上海市科委国际科技合作基金等项目资助。


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