碘稳频中红外差频激光光谱技术

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1、万方数据第29卷第4期光学报V01．29。No．42009年4月ACTAOPTICASINICAApril。2009文章编号：0253—2239(2009)04一0988一05碘稳频中红外差频激光光谱技术邓文平高渡畿国胜胡水明(合腮微尺度物质科学国家实骏室，中国科学技术大学化学物理系，安徽合臌230026>擒要为实理中筑外波段躬崮精度线型磷突+建立了一套在2。5～5

2、lm波段连续霹调谐的孛红癸差频激光光谱溅量系统。基于宽带连续可调请钦宝石激先器(700～9∞nm)和草频连续Nd：YAG激光器(1064nm)，利用旗多普勒展宽吸收和频率调制技术，对Nd：YA

3、G激光的频率进行反馈控制，使1064nm的Nd：YAG激光的波长稳定性好于l×lO。cm～。嫩此差频输蹴的波长稳定性达到l×lO“cm。水平。适合赢精度的线形研究。并通i生对CHt分子在2927cml辩迓啜投谱线豹测鏊，表葫该系统可戳结合频率溺潮方法，迸{i舞灵敏骜光谱稳涎。关键词非线性光举；中红外激光；吸收线形；激光稳频；差频产嫩；频率调制光谱术中图分类号0561．3文献标识码Adoi：10．3788／AOS20092904，0986Iodine．LineStabilizedMid．InfraredDifferenceFreqllencyLaserSpe

4、etroscopyDengWenpingGaoBoChengGuoshengHuShuiming(攮幢i^k￡i帜珏fL曲omto删如r耽鹚ico￡Sc匆他e瞄礴￡t娩M把煳ea溉挠艘r￡m貔t∥蕊eml∞￡鼢泸汝，魄i{理，．8瑟挈够Se钯篦eeg嚣程l々e矗珏。脚碧万e毳￡耗珏，馘i，A簿毳锚i230026，貔i托珏)Abstr粼tTostudythepreciselineprofileinthemid．infrared(MIR)region。aversatilecontinuous、张ve(CW)鹾lR文艟转ncefre毽髓堇leyge珏er8￡io

5、n(DFG)s辨ctrometer至sb毛liltll挚越蛀lizingaCW零i：s鑫p强i糖laser(700～譬00n氆)andaCWsingle·frequency1064nmNd：YAGlaSer．Thespectrometercoversthe2．5～5ⅣmregionbytuningthefrequencyoftheTi；Sapphirelaser．ThefrequencyoftheNd：YAGlaserisstabilizedwithinlX10。cm叫whenitislockedontheDoppler-broadened12absorp

6、tionlinenear532nm．』haresult，theDFGlaserfrequencyisstabilized协氇ele张lofl×10—4cm．2，w魏i穗iss疆itable如rpreeiseline芦of主lemeas驻remen乇s．An鑫酶orptionli驰of(二氇n髓r2927cm一‘wasrecordedusingthisspectrometeranditpresentsanexampleforthesensitivedetectionwimthefrequency—modulationspectroscopymethod．1‘

7、eywo糠snonlinearopticis；mi硅·infra瓣琏laser；ab$o糟tionlinep∞豇le；l鑫serfreque矗eysta麓liz鑫tio糕；diflerencefreq辩ncygeneration；frequency硼odulationspec￡roscopyl引言很多有机和无枫分子在巾红外波段(400～4000cm叫)都有丰富的吸收光谱结构，这个波段的离灵敏光谱测量在痰=璧检测等实际应用审有着重饔的意义。卜引。另一方面，高精度的光谱线形测量，对于研究分子碰撞和建立准确的线形理论，对于大气吸收和遥感监测等应爝郝十分关键。这就

8、特别露黉在中红外波段具有高度频率稳定性<好予lO叫cm-1)的激光光源。在这个波段工作的激光器主要有二氧化碳激光器、量子级联激光器以及光参变振荡等等，但是豳前仍然存在着各种务样的限制，如波段覆盖范围小或不能在常温下运行等等，频率稳定性不足也是一个重要的限制。菠频产生(Differencefrequencygeneration，DFG)技术是利雳嚣束迓缝终或可鼹波段的激光光束在非线性光学晶体中产生差频输出，收稿日期：2008—04一07；收到修改稿日期：2008一09—26基金瑗秘：辩菝郝纛大磁究诗麓(2007cB815203)，国家巍然裁学基金(20533

9、060、10574124)秘教育帮餐夔东教育鏊金会(101013)