将DS-DBR激光器与QPM-DFG相结合用于中红外光谱学

KE Whittaker、L. Ciaffoni、G. Hancock、M. Islam、R. Peverall 和 GAD Ritchie

抽象的

本文研究了一种新型的、可宽调谐的电信级L波段（1563–1613 nm）数字超模分布式布拉格反射cto（DS-DBR）激光器在中红外光谱学中的适用性。该DS-DBR激光器发出的光与1064 nm辐射在周期性极化铌酸µm（PPLN）晶体中混合，通过准相位匹配差频产生（QPM-DFG）产生中红外光。所得连续波辐射覆盖3000–3200 cm⁻¹的范围，功率高达2.6 μW。通过对窄带和宽带吸收体（即甲烷（CH₄）和甲硫醇（CH₃SH））进行吸收实验，验证了该激光在光谱学应用中的潜力。对 CH4 进行波长调制光谱 (WMS) 分析表明，近红外波段观察到的 DS-DBR 激光器的调制特性可以转移到中红外波段，并在 47 cm 的光程内获得 3.1×10−6 cm−1Hz−1/2 的灵敏度。在 CH3SHµm中，3040 cm−1 处的吸收峰被确定为在低压条件下监测呼出气体中该生物标志物的潜在有效区域。.