應用案例：ARCOPTIX調(diào)制和脈沖光源

來源：網(wǎng)絡閱讀：295 發(fā)布時間：2025-06-06 14:20:49

本應用報告介紹了如何使用 ARCspectro FT-NIR 和 FT-MIR 測量調(diào)制（或脈沖）光源。報告顯示，我們的系統(tǒng)可以測量頻率范圍從 10kHz 到 80MHz 以上的脈沖光源。

簡介

ARCspectro FT 系列是掃描傅里葉變換光譜儀。這些儀器使用白光干涉儀，通過掃描干涉儀鏡面的位置來記錄干涉圖。然而，只要光源頻率超出干涉儀調(diào)制頻率范圍，Arcspectro FT 系列也可以測量時變光源。通常，干涉儀調(diào)制頻率約為幾 kHz。此外，處理過程中還采用了數(shù)字濾波器，可以濾除 100 Hz - 10 kHz 范圍之外的任何頻率成分（這些值僅供參考，可能因光譜儀類型而異）。只要調(diào)制光源或脈沖光源的頻率（或重復頻率）高于較高的干涉儀調(diào)制頻率（通常為 10 kHz），就可以測量它們。以下是三個測量示例。

示例 1 - 1550NM 脈沖 LED

作為第一個示例，使用配備 0.9-2.6 微米 InGaAs 探測器的 ARCspectro FT-NIR 測量了一顆 2.5mW、發(fā)射波長約為 1.55 μm 的 LED。使用函數(shù)發(fā)生器以不同的頻率調(diào)制 LED 輸出。

圖 1 顯示了以 15 kHz 調(diào)制的 LED 的 10 個后續(xù)測量光譜。該頻率高于干涉儀調(diào)制頻率和內(nèi)部數(shù)字濾波器。因此，LED 的光譜測量結(jié)果正常。

圖 1 - 調(diào)制頻率為 15KHZ 的 LED

圖2顯示了10個連續(xù)測量的LED光譜，但這次調(diào)制頻率為8 kHz。該頻率位于干涉儀調(diào)制頻率范圍內(nèi)，低于內(nèi)部數(shù)字濾波器的截止頻率。因此，對于短于LED中心波長的波長，混疊偽影清晰可見。

圖 2 - 8KHZ 調(diào)制頻率的 LED

示例 2 - 80MHz 寬帶超連續(xù)譜光源

在 Arcoptix FT-MIR 2.0-6.0 上測量了一個與 NKT Photonics SuperK Extreme EXW-12 系統(tǒng)類似但不完全相同的脈沖超連續(xù)譜光源。

該超連續(xù)譜光源輸出約 500 ps 的脈沖光，頻率為 80 MHz，覆蓋 450-2400 nm 的光譜，平均功率約為 5W。在 Arcoptix FT-MIR 2-6.0 上測量光譜，并在 FT-MIR 前放置一個擴散透鏡，以降低超連續(xù)譜光源發(fā)出的 1mm 準直光束的強度。激光功率在 20% 至 100% 之間變化。結(jié)果如圖 3 所示。

圖3 - 80MHz脈沖超連續(xù)譜源。線性（左）和對數(shù)刻度（右）

示例 3 - 24KHZ 寬帶光源

NKT Photonics 的 SuperK Compact 也在 Arcoptix FT-MIR 2.0-6.0 上進行了測量。SuperK Compact 輸出 100mW 脈沖，脈沖長度約為 1ns，重復頻率為 24kHz。光譜覆蓋 500-2500nm。在本次測量中，SuperK Compact 的準直輸出在自由空間耦合到 FT-MIR 之前，先用透鏡進行輕微漫射。結(jié)果如圖 4 所示。