用于快速宽带测量的 1 GHz 双光梳光谱仪
光学
2024-01-24 v1 仪器与探测器
摘要
双光梳光谱学允许以短采集时间进行宽带精密光谱测量。由于二次依赖关系（奈奎斯特准则），当激光脉冲重复频率提高时，最大光谱带宽与最小测量时间可预期得到显著改善。此处，我们展示了一种基于成熟、数字控制、低噪声锁模激光器、以 1 GHz 高重复频率运行的双光梳系统。相较于传统的较低重复频率（100 MHz）振荡器，这代表了奈奎斯特准则下 100 倍的提升，同时即便对于痕量气体吸收指纹仍提供充分的频谱采样。我们进行了两项在 100 MHz 系统中无法实现的采集参数的光谱实验：探测 1375 nm 附近的水蒸气吸收，展示了快速且无模糊宽带运行的潜力；以及仅在 5 s 内跨 0.6 THz（600 条梳线）光谱跨度的窄气体吸收特征实时采集。此外，我们展示了激光器低于 Hz 级的高互相干性，为即便使用如中红外、成像或光声探测器等低带宽探测器的宽带光谱学创造了机遇。
引用
@article{arxiv.2111.08599,
title = {1 GHz dual-comb spectrometer for fast and broadband measurements},
author = {Thibault Voumard and John Darvill and Thibault Wildi and Markus Ludwig and Christian Mohr and Ingmar Hartl and Tobias Herr},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.08599},
year = {2024}
}