研究目的
为了展示掺铒光纤放大器中经典宽带放大自发辐射光子的波长-波长相关性,并将其应用于鬼光谱实验以重现乙炔的吸收特征,从而证实ASE光源在经典鬼光谱中的普适性。
研究成果
该实验成功地将放大自发辐射(ASE)从掺铒光纤放大器(EDFA)推广应用于鬼光谱技术,展示了波长-波长相关性并复现了乙炔吸收特征。这证实了ASE光源在经典鬼光谱领域具有应用潜力,虽可通过更高功率光源提升性能,但已在多个领域展现出应用前景。
研究不足
光谱分辨率受干涉滤光片和参考光束带宽的限制,无法分辨极窄的吸收线。光功率限制导致边缘波长处误差条增大。该方案采用经典设计,在简易性与性能之间进行了权衡。
1:实验设计与方法选择:
本实验采用以掺铒光纤放大器(EDFA)为光源的鬼光谱装置,利用放大自发辐射(ASE)光的光谱相关性,通过干涉式双光子吸收探测实现超快关联测量。
2:样品选择与数据来源:
选用乙炔气体作为样品,因其吸收特征与EDFA发射光谱匹配,使用高压气体池进行实验。
3:实验设备与材料清单:
掺铒光纤放大器、准直透镜、线偏振片、分束器、衍射光栅、光纤耦合器、电动平移台、配备砷化镓磷光电阴极的光电倍增管(PMT)、长通滤光片、氟化钙窗口气体池、干涉带通滤光片、中阶梯光栅、柱面透镜。
4:实验流程与操作步骤:
EDFA光源经准直、偏振后分束为参考光路与样品光路。样品光路通过气体池并耦合至光纤进行桶探测,参考光路通过光栅或滤光片进行光谱分辨。两束光重新合束聚焦至PMT进行双光子吸收探测,通过调节光程差与参考波长测量强度关联。
5:数据分析方法:
采用二阶相关函数g(2)(τ)分析强度关联,经低通滤波与快速傅里叶变换提取G(2)(τ),使用皮尔逊相关系数评估g(2)与透射率的关系。
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