【光学资讯】基于高次谐波产生的紫外-中红外双梳光谱
光学频率梳以其卓越的频率精度和长期稳定性,在光谱学领域展现出广泛的应用潜力。双梳光谱技术作为一种新兴的测量工具,已被证实为一种强大的光谱测量技术,广泛应用于材料表征和精密计量领域。该技术具备高频率分辨率、快速测量速度以及宽广的光谱覆盖范围,能够实现多个吸收带的同时检测、复杂化学动态系统中的中间监测以及高分辨率和高灵敏度的测量。特别是在分子指纹的中红外光谱区域,大多数分子表现出强烈的基本振动跃迁和一定数量的离子吸收线,宽带双梳光谱技术能够并行检测痕量分子,灵敏度高达十亿分之一。

在近红外波段,双梳光谱技术依托商业上先进的高功率掺铒光纤激光器和钛宝石激光器等激光加工设备,结合先进的光学元器件和成熟的光子学技术,为各种非线性光谱学应用做出了贡献。此外,与泵浦探测光谱技术相结合,双梳光谱技术能够在飞秒时间尺度上实现高时间分辨率,并在兆赫频率尺度上实现高光谱分辨率,为复杂催化过程的反应机理研究提供了有力工具。
尽管在紫外区域,双梳光谱技术的影响力不及红外区域,但其高分辨率基准仍保持其主导地位。例如,大气痕量气体检测已在紫外区域中成功应用双梳光谱技术,实现了对一氧化二氮等空气污染物的高效检测。因此,获得具有简单且鲁棒性能好的宽带相干梳源对于推动双梳光谱技术的发展至关重要。

中红外波长的获得通常通过差频产生和光学参量振荡的下变频过程实现,而紫外和可见光区域则通过多步频率上转换过程实现。目前,光学频率梳在各个光谱区域独立发展,同时实现中红外和紫外波段的频率转换是一项具有挑战性的任务,特别是保持相干性方面。近年来,随着周期性极化铌酸锂波导的发展,其优异的空间限制特性显著提高了频率转换效率,为光学频率梳的相干性保持提供了新的可能性。
实验研究表明,基于光-光调制技术的中红外光学频率梳作为高次谐波过程的泵浦源,能够产生覆盖中红外到紫外区域的多个光学频率梳输出。通过精心设计的非周期极化铌酸锂波导,实现了高达九阶谐波的产生,且在实验过程中保持了良好的相干性。此外,通过双梳光谱技术在每个产生的光谱区域进行了相干性研究,验证了系统的光谱测量能力,并展示了双梳光源的光谱扩展能力。
光学频率梳及其衍生技术在光谱学领域的应用前景广阔,特别是在高分辨率和高灵敏度的测量方面展现出显著优势。未来的研究应继续探索提高转换效率和高功率宽带泵浦源的实现,以进一步提升系统性能,推动光学频率梳技术在更广泛领域的应用。
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横向色差与纵向色差:镜头色差异从哪里来,怎么测?
白光是由不同波长的光组成的复合光。由于透镜材料对不同波长的光折射率不同,不同颜色的光经过透镜后会产生不同的折射角度和焦距——这就是色差(Chromatic Aberration)。
2026-09-29
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镜片一装上去像就变?光学元件应力双折射的成因、定量检测与装夹启示
不少装调工程师都遇到过这样的情况:一片单独检测合格的镜片,装进镜筒、拧上压圈后,波前或偏振状态却发生了变化;胶合固化后的透镜,在偏光仪下出现一圈圈彩色条纹。这些现象背后,往往是同一个"看不见的变量"——应力双折射(Stress Birefringence)。本文梳理应力双折射的成因、它对光学性能的影响、定量检测原理与相关标准,并讨论它对光学装夹(预紧力/应力平衡)的实际启示。
2026-09-29
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130°大视场、25点测量、60秒出MTF 内窥镜光学性能怎么做量产检测?
无论是腹腔、关节、鼻窦等硬管内窥镜,还是电子胃肠镜、胶囊内镜,医生都要通过一根细长的镜体看清体内细节。视场够不够大、边缘清不清晰、有没有变形,直接关系到病灶能否被发现。随着医用内窥镜国产替代加速、工业孔探应用增多,仅靠人工看分辨率板"数线对"已难以满足量产质控要求。本文结合 TRIOPTICS 的 ImageMaster® ENDO PRO 内窥镜专用光学传递函数测量仪,梳理内窥镜光学检测的特殊点、MTF 测量方法与量产化设备实现。
2026-09-28
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AI 芯片扩产,卡在"最后一道“光学关”——从 CoWoS 到 CPO,为什么光学对准与检测成了新瓶颈
9 月初的 SEMICON Taiwan 2026 上,多家国际机构的调研罕见地指向同一个判断:AI 半导体的扩产,正在从“前端增产”走向“全链条扩产”——产能压力从晶圆厂蔓延到先进封装、光互连和测试。而对光学行业的人来说,这条链的末端藏着本次展会最实在的信号:量产的卡点,恰好落在了光学对准与检测上。
2026-09-28
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批产一致性数据读图指南:单片合格,为什么批次还是不达标
一条 MTF 曲线、一张波面图、一份偏心报告。但量产阶段真正决定交付质量的,往往是批次数据的一致性:100 片镜头里每一片都过规格,并不意味着这一批就是稳定的。
原因在于下游系统通常由多片光学元件级联构成。单片各自满足容差,其偏差在系统内随机叠加后,合成波前误差会显著放大;批内离散度越大,装配后系统性能的可预测性越差。因此,读批次数据的方法与读单片数据有本质区别:关注的不是"某一片好不好",而是"整批是否受控、变异来自哪里"。2026-09-28
