基于光谱滤波锁模频率梳的11微秒时间分辨连续双梳光谱
光学
2021-02-03 v1 应用物理
摘要
基于便携式锁模光纤频率梳的宽带双梳光谱（DCS）是一种用于原位、无需校准、多物种光谱分析的强大工具。虽然使用锁模 DCS 获取单条光谱通常只需微秒到毫秒，但由于需要平均许多光谱以达到高信噪比（SNR），这些光谱仪的应用一般局限于时间变化在秒或分钟量级的系统与过程。在此，我们展示了时间分辨率低至 11 s 的高速、连续光纤锁模激光 DCS。我们通过使用便携式法布里-珀罗腔对梳状光谱进行滤波以生成齿间距为 1 GHz 的滤波频率梳来实现这一点。1 GHz 的间距在给定的光学带宽下提高了 DCS 的采集速度和 SNR，同时保留了足够的间距以在广泛条件下分辨吸收特征。我们在快速压缩机中测量了甲烷在 16 ms 压缩周期内的光谱，带宽为 133 cm（4000 个梳齿），时间分辨率为 1.4 ms，方法是对其中一个梳进行光谱滤波。通过对两个梳都进行滤波，我们在 11 s 内测量了 CO 在 6330 cm 附近单发、25 cm（750 个梳齿）的光谱。该技术实现了同时高速和高分辨率的 DCS 测量，并可应用于鲁棒且便携的光纤锁模频率梳的倍频程跨度光谱中的任何位置。
引用
@article{arxiv.2005.13050,
title = {11-{\mu}s Time-resolved, Continuous Dual-Comb Spectroscopy with Spectrally Filtered Mode-locked Frequency Combs},
author = {Nazanin Hoghooghi and Ryan K. Cole and Gregory B. Rieker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13050},
year = {2021}
}