連続チャープ周波数内狭線スキャニング分光法の原理実証

连续啁啾频内窄线扫描光谱原理证明

• 批准号: 14750036
• 负责人: 斎藤 徳人
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750036/
• 关键词: 連続チャープ周波数; 周波数シフト帰還型レーザー; 電子制御; 差周波派生; 高速広帯域波長同調; 共振器内レーザー吸収分光; 電子制御レーザー; 音響光学波長可変フィルター; ファブリー・ペロー干渉計

本研究の目的は、連続チャープ周波数を有する波長可変周波数シフト帰還型レーザーを用い、その波長を電子制御で高速同調しながら、1レーザーシステムで多分子種をリアルタイムに観測できる広汎な分光分析法(FSCS法)の原理実証を行うことであった。多分子種のリアルタイム観測のためには、波長同調の高速化が必要である。周波数シフト帰還型チタンサファイアレーザーの励起レーザーに10kHz繰り返し速度動作のNd : YAG-SHGレーザーを導入、かつ波長選択素子である音響光学波長可変フィルターの自動制御プログラムを開発し、0.7〜1.0μm領域の任意の波長をパルスのショットごと、つまり100μsごとに切り換えることに成功した。これは、レーザー波長を不連続に切り換える速度として世界で最も高速である。さらに、制御プログラムをレーザー2波長動作にもアップグレードし、レーザーを2波長動作させて実現した差周波発生において発生した中赤外の波長の切り換えを1msまで高速化させることにも成功した。これら高速波長切り換えと、波長同調域が、レーザーのみで0.7〜1.0μm、あるいは差周波発生法を利用すれば3-13μ内の任意の2μm領域を自由に設定して行えることから、この高速広帯域波長同調法は、吸収の波長体の異なる複数の環境物質を同時に観測する上で非常に有用な技術となる。本研究により周波数シフト帰還型レーザーが、連続チャープスペクトルを有し、波長切り換え速度を最高で100μsまで高速化できたこと、このレーザー自体を分光計測器とできる新しい共振器内レーザー吸収分光法を考案し、実際に0_2、H_2Oの2分子について波長を切り換えながらスペクトル測定が実現できたこと、以上により、多分子をリアルタム観測できる連続チャープ周波数狭線スキャニング分光法の原理実証が完了した。

这项研究的目的是证明各种光谱法（FSC）方法的原理，该方法允许使用单个激光器系统实时观察多分子物种，并使用具有连续的CHIRP频率的可调频移反馈激光器，同时通过电子控制，可以在高速的情况下进行高速调节，从而可以通过电子控制进行跨速度。为了实时观察多分子物种，必须进行波长调整的速度。我们已经引入了ND：YAG-SHG激光器，具有10kHz重复的速度操作，以激发频率反馈反馈钛蓝宝石激光器的激发激光器，并为Acousto-Optical可调型滤波器开发了一个自动控制程序，该程序是波长选择性元素，它是一个在0.7-1.7-1.7-1.7-1.7-1.7-1中，该元素已连续切换了一个脉冲的速度。这是世界上将激光波长切换为不连续性的最快速度。此外，控制程序被升级到两波激光器的操作，并且通过操作两波长激光器通过操作激光器实现的差分频率产生的中红外波长的切换已成功增加到1ms。由于这些高速波长开关和波长调谐范围可以单独通过激光自由设置为3-13μM的任何2μm范围，也可以使用差异频率产生方法，因此这种高速宽带波长调谐方法是一种非常有用的技术，可用于同时观察具有不同吸收的多种环境材料。 This research has led to the fact that the frequency-shift feedback laser has a continuous chirp spectrum and has been able to speed up to 100 μs of wavelength switching speed, and that a new intra-resonator laser absorption spectroscopy that allows the laser itself to be a spectroscopic instrument, and that spectral measurements have been achieved while switching the wavelengths of two molecules 0_2 and H_2O.这已经结论了连续CHIRP频率狭窄线扫描光谱的原理，该原理允许对多分子进行实际观察。