精细度超过 400 000 的中红外超镜
光学
2023-12-07 v3
摘要
对于痕量气体传感与精密光谱学，包含低损耗镜子的光学腔对于光程与光强增强是不可或缺的。可见与近红外（NIR）光谱区的光学干涉镀膜已实现低于 2 ppm（百万分之二）的总光学损耗，使腔精细度超过 100 万。然而，尽管有大量的科学兴趣，此类进展在中红外（MIR）领域一直匮乏。在此，我们展示了高性能 MIR 镜子的一项重大突破，报道了衬底转移单晶干涉镀膜，能够在 4.5 um 附近实现 200 000 至 400 000 的腔精细度，且额外光学损耗（散射与吸收）低于 5 ppm。在首次概念验证演示中，我们在按腔长归一化的线性腔衰荡光谱仪中实现了最低噪声等效吸收。这一性能的实质性提升将开启 MIR 在大气传输与环境科学、逸散排放检测、过程气体监测、呼气分析和生物基燃料与塑料验证等方面的丰富应用。
引用
@article{arxiv.2209.09902,
title = {Mid-infrared supermirrors with finesse exceeding 400 000},
author = {G. -W. Truong and L. W. Perner and D. M. Bailey and G. Winkler and S. B. Cataño-Lopez and V. J. Wittwer and T. Sudmeyer and C. Nguyen and D. Follman and A. J. Fleisher and O. H. Heckl and G. D. Cole},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.09902},
year = {2023}
}
备注
Sept 21: Minor revisions to conform to 2-page length requirement including abbr. refs.; Figure font sizes increased Jul 24: Major revisions, including hybrid mirrors and spectroscopy