中红外超连续光源|近中红外荧光光谱系统

近中红外荧光光谱系统

近中红外具体指哪个波段？

      红外波，是电磁频谱中的重要组成部分。相较于我们常说的可见光波段，是人眼所无法看到的成分。红外辐射覆盖从700nm到1mm的范围，常见地按照波段进行区分，红外分为以下几个部分：近红外（0.751.4μm）、短波红外（1.4-3μm）、中红外（3-8μm）、长波红外（8-15μm）、远红外（15-1000μm），所以近中红外区我们大致概括为700nm到8μm范围。

红外与电磁波谱的关系

不同红外区的波段及应用

近中红外荧光材料的典型应用——近中红外激光晶体

Er:YAG和Cr,Er:YAG激光晶体棒的图片

      由于3μm中红外波段激光在军*领域、激光理疗设备及环境监测等领域有着重要的应用前景，稀土离子掺杂的固体激光材料因此得到广泛关注及大量研究。

      较早被研究的材料有基于808nm、980nm激光器激发的Er3+的2.7μm发射（4I11/2-4I13/2跃迁），随着半导体激光器在短波长逐渐成熟，衍生出了Ho3+离子掺杂的LiYF4，使用640nm的激光激发可产生1.2μm（5I6-5I8），2.0μm（5I7-5I8），2.8-3μm（5I5-5I7）均具有较强的荧光，再有硫系玻璃如Ho3+掺杂的Ge-Ga-S-CsI玻璃，在900nm激发下能够发射2.81μm（5I6-5I7）和3.86μm（5I5-5I6）。

近中红外客户案例与实测数据

1) 掺铒微晶玻璃的中红外荧光光谱

      在众多激光玻璃材料中，由于Er离子掺杂的氟化物玻璃具有较低的声子能量、优异的中红外透过特性、较高的激光损伤阈值，因此它是目前实现2.7μm波段光纤激光器的候选材料并备受关注，其2.7μm波段发光源于Er3+离子的4I11/2-4I13/2跃迁。

      采用卓立汉光中红外荧光测试系统，系统组成：980nm激光器、Omni-λ5015i影像校正型红外单色仪、红外镀金反射式样品室、液氮制冷型InSb探测器（光谱响应范围1-5.5um）。

掺铒中红外荧光微晶玻璃

PL谱测试结果，发射峰在2.7μm左右。

2) 近中红外荧光光谱系统

配置808nm，980nm激光器掺Er离子样品发射在1550nm，2730nm左右。

3) 近中红外荧光光谱系统

PbS量子点ns寿命测量及时间分辨荧光光谱

碲酸盐玻璃掺杂硫酸锌

YAG:Er晶体

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参考文献：

【1】Bin Yan etal, Optics Express, Vol. 29, No. 3

【2】Bo Hu etal, Science China-Information Sciences , August 2023, Vol. 66

【3】Shixun Dai etal, Journal of Non-Crystalline Solids 357 (2011) 2302–2305

【4】Beier Zhou etal，Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 149(2014)41–50

【5】Liangbi Su etal, OPTICS LETTERS , Vol. 36, No. 23, December 1, 2011