中红外激光表征——arcoptix的中红外傅里叶变换光谱仪-新宝5手机app

中红外激光表征——arcoptix的中红外傅里叶变换光谱仪

co2激光器和各种量子级联激光器(qcl)为代表的中红外激光器,在各种技术应用中具有不断增长的趋势。

 

arcoptix的中红外傅里叶变换光谱仪——尤其是最近开发的hd系列,其光谱分辨率为0.5 cm-1,是对这些中红外辐射源进行光谱表征的性价比较高的仪器。本文让用户了解使用aroptix光谱仪的激光光谱表征技术。

 

一、设备的考量

 

1.功率和光谱密度:

任何激光——无论是连续还是脉冲(cw)激光,它们的光谱密度通常比阳光或宽带中红外光源高5-12个数量级。激光的积分功率也可以比标准黑体光源的积分功率高几个数量级。这意味着光谱测量需要使用合适的衰减器,以保护光谱仪的探测器。

 

2.脉冲激光和占空比:

相对于连续(cw)激光的容易测量,脉冲激光器的测量,必须特别小心。

 

受限于探测器的采集频率,低重频的激光不太可能测量。由于混叠效应,10khz以下的激光很难测量,需要进行特殊的信号处理。

 

对于非常短的脉冲(如飞秒激光),必须注意强度不要过高,以免烧坏探测器。光谱仪用户手册中说明了最大允许激光功率。

 

3.激光束与光谱仪光轴的平行度:

aroptix光谱仪配备的光学元件能够容忍干涉仪光轴的某些微小偏差。

 

为了便于一些低强度光源的对准,选择了这样的光路。激光具有高强度,即使在一定的非零小角度入射到光谱仪窗口的情况下也能产生信号。在极端情况下,甚至可以从干涉仪内部的一些虚假反射中检测到信号。这会导致对波长的轻微误判。

 

因此,建议使用机械方法(标尺…)验证光轴,以确保激光光束垂直入射到光谱仪窗口。

 

二、 硬件

a) 建议使用光学平台或面包板

(b) 激光器

(c) 准直元件(抛物面镜或透镜)

(d) 光谱仪,如ftir rocket hd-05-12(光谱范围2-12微米,分辨率0.5cm-1)

(e) 衰减器3-30 db

(f) 合适的光机部件,以确保元件(b、c和d)对齐。

 

三、 测试步骤

(a) 连接并进行对准:被测设备激光器、准直器、衰减器(设置为最高衰减)和光谱仪。

 

(b) 打开光谱仪并启动arcspectro软件。确认光谱仪正在扫描,并将其设置为连续扫描。

 

(c) 观察干涉图并检查光谱仪的功能,例如将手放在入光窗口前面。应观察振幅明显增加。

 

(d) 参考激光器手册,将激光器设置到所需的工作状态(温度、脉冲频率、占空比、振幅…...)。

 

(e) 打开干涉图显示窗口,观察是否存在相干光的典型正弦图案。如果有,调整设置,使这个主瓣的振幅最大。如果出现饱和,则要增加衰减或将激光器设置为较低的输出功率。

 

(f) 如果看不到任何与激光相关的信号,请尝试更好地调整设置或减小衰减。

 

(g) 停止连续扫描,并设置切趾。

 

(h) 按照光谱仪的常规程序测量并保存光谱。