作者:帅俊全 来源:央视新闻客户端 发布时间:2022/1/25 15:54:43
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关键技术突破!我国科学家实现基于硒镓钡晶体的中红外高灵敏探测

 

1月25日,记者从中国科学院沈阳自动化研究所获悉,该所太赫兹团队在红外探测领域取得关键技术突破,实现了基于硒镓钡晶体的3-8微米中红外高灵敏探测,对纳秒脉冲的探测灵敏度指标达到国际先进水平。该技术将为我国在生物、医疗、化工等领域开展前沿科学研究提供强有力的探测工具,相关成果日前在国际学术期刊《光学》发表。

相对于传统的可见光近红外波段,中红外光与分子之间的共振现象可大幅度提高光谱测量的信噪比,进而实现对物质成分的有效识别。中红外探测技术对于推动生命科学、物性分析等科学探索,以及环保、化工行业、医学诊断等实际应用具有重要意义。当前的中红外探测主要采用热探测和光电探测两种直接探测手段,现有性能已难以满足科学家们对微量物质的精准检测的需求,探测灵敏度已成为中红外系统的瓶颈问题。团队负责人、沈阳自动化所祁峰研究员介绍称,针对当前中红外探测的瓶颈问题,我们提出了基于激光频率变换技术的解决方案,设计并搭建了实验系统。其工作原理是将弱中红外信号高效率地转换为近红外信号,该近红外光携带了中红外光的信息且易于探测,通过这种间接探测的方式大幅度提高中红外信号的探测灵敏度。

通过对纳秒级脉冲的实验测试表明,该系统目前可达到的探测灵敏度优于碲镉汞探测器100倍,实现了飞焦级纳秒脉冲的有效探测;系统的动态范围超过110分贝,在宽频范围内的均匀响应可达到1.4个倍频程,上述两指标均优于传统的直接探测系统。

 
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