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近中红外荧光光谱测试

近中红外详细指哪一个波段?

红外辐射笼盖从700nm到1mm的规模,罕见地按照波段停止辨别,红外分为以下几个局部:近红外(0.75-1.4μm)、短波红外(1.4-3μm)、中红外(3-8μm)、长波红外(8-15μm)、远红外(15-1000μm),以是近中红外区咱们大抵归纳综合为700nm到8μm规模。
 

红外与电磁波谱的干系

近中红外荧光资料的典范利用——近中红外激光晶体

Er:YAG和Cr,Er:YAG激光晶体棒的图片

 

因为3μm中红外波段激光在兵工范畴、激光理疗装备及情况监测等范畴有侧重要的利用远景,稀土离子搀杂的固体激光资料是以获得普遍存眷及大批研讨。

较早被研讨的资料有基于808nm、980nm激光器激起的Er3+的2.7μm发射(4I11/2-4I13/2跃迁),跟着半导体激光器在短波长逐步成熟,衍生出了Ho3+离子搀杂的LiYF4,利用640nm的激光激起可发生1.2μm(5I6-5I8),2.0μm(5I7-5I8),2.8-3μm(5I5-5I7)均具备较强的荧光,再有硫系玻璃如Ho3+搀杂的Ge-Ga-S-CsI玻璃,在900nm激起下可以或许发射2.81μm(5I6-5I7)和3.86μm(5I5-5I6)。

近期,中国迷信院上海光学紧密机器研讨所微纳光电子功效资料尝试室在3微米激光晶体研讨中获得停顿,研讨团接纳提拉法发展Ho:CaGdAlO4和Ho,Pr:CaGdAlO4晶体,阐发晶体品德、布局、溶质分凝与偏振光谱机能。Ho3+的5I6→5I7跃迁呈宽带荧光特征,发射波长从2750nm延长至3000nm,为中红外超短脉冲的发生供给频谱保障。

Ho:CaGdAlO4和Ho,Pr:CaGdAlO4晶体在1550nm激起下的中红外发射光谱

Ho:CaGdAlO4和Ho,Pr:CaGdAlO4晶体荧光衰减曲线

 

以上数据截取自文章“Enhanced 2.86 μm emission from a Ho,Pr:CaGdAlO4 crystal”,颁发在Journal of Luminescence杂志上,DOI:10.1016/j.jlumin.2020.117620

 

中红外客户案例与实测数据

  1. 华南理工大学掺铒微晶玻璃的中红外荧光光谱

在浩繁激光玻璃资料中,因为Er离子搀杂的氟化物玻璃具备较低的声子能量、优良的中红外透过特征、较高的激光毁伤阈值,是以它是今朝完成2.7μm波段光纤激光器的候选资料并备受存眷,其2.7μm波段发光源于Er3+离子的4I11/2-4I13/2跃迁。

接纳卓立汉光中红外荧光测试体系,体系构成:980nm激光器、Omni-λ5015i影象校订型红外单色仪、红外镀金反射模样形状品室、液氮制冷型InSb探测器(光谱呼应规模1-5.5um)。

掺铒中红外荧光微晶玻璃

PL谱测试成果,发射峰在2.7μm摆布。


  1. 湘潭大学中红外组合式荧光光谱丈量体系

设置装备摆设808nm,980nm激光器掺Er离子样品发射在1550nm,2730nm摆布。

 



  1. 南边科技大学近中红外荧光光谱


卓立汉光近中红外光谱体系全新设想

 

OmniFluo960-IR:辞别分手式构成,亮白全体式设想

设置装备摆设计划

激起光源:按照须要挑选适合的激光器比方罕见的808nm、980nm、1064nm、1550nm等

样品仓:红外镀金反射模样形状品仓,带激光耦合光路;

发射光谱仪:320mm焦距红外镀金光谱仪

TE制冷型InGaAs探测器(美国Judson芯片),含二级制冷,前置缩小器,呼应规模:800-1700nm;

液氮制冷InSb探测器(美国Judson芯片),前置缩小器,呼应规模:1-5.5μm;

数据收罗:斩波器chopper&锁相缩小器lock-in;

寿命丈量:示波器oscilloscope;