在光學計量中，特別是在光譜測量中，亮度的實際重要性不容忽視。光源的亮度直接影響入射到樣品單位表麵積上的光譜功率。本文對中紅外超連續光源的亮度進行介紹。
中紅外超連續光源的亮度測量
摘要：在光學計量中，特別是在光譜測量中，亮度的實際重要性不容忽視。光源的亮度直接影響入射到樣品單位表麵積上的光譜功率。本文對中紅外超連續光源的亮度進行介紹。
光源亮度的定義(yi) 在不同的科學領域有所不同，因此，在接下來的計算和討論中，我們(men) 采用激光物理學中熟悉和特有的定義(yi) 。給定光源的光譜亮度BV~是光源的發射屬性，描述其光譜亮度(亮度的另一種命名方式)，並定義(yi) 為(wei) 單位表麵積向某一方向發射的平均光功率əS每單位立體(ti) 角əΩ每單位譜線əV~:
其中θ是表麵的法線與(yu) 定義(yi) 發射方向的矢量之間的極角。如果BV與(yu) θ無關(guan) ，源可以被認為(wei) 是各向同性和全向的——這裏zui典型的例子是熱發射器，其光譜亮度由普朗克定律給出(用於(yu) 下麵的計算)。
為(wei) 簡化計算，可以將式(1)改寫(xie) 為(wei) 激光束。由於(yu) 對於(yu) 高度準直的激光束，發散角θ非常小，我們(men) 可以假設cosθ≈1。此外，對於(yu) 模態直徑為(wei) D的光束，有效模態麵積為(wei) πD²/4，發射立體(ti) 角[5]定義(yi) 為(wei) πθ², 因此，激光光源的光譜亮度可得:
其中əP/əV是源的功率譜密度（PSD）。因此，亮度作為(wei) 波長的函數可以明確量化，因為(wei) psd，以及各種激光源的光束大小和發散，都是可以使用標準技術測量或由製造商提供的參數。
為(wei) 了強調光譜亮度對中紅外光譜的重要性，應將其與(yu) 光學儀(yi) 器聯係起來考慮。光譜亮度通常以W·sr-1·cm-2·nm-1為(wei) 單位表示。另一方麵，任何中紅外光譜儀(yi) 的光學通量(或etendue，係統幾何和光學設計的函數，由入口瞳孔麵積和準直或聚焦光學形成的立體(ti) 角定義(yi) )通常以sr·cm2為(wei) 單位給出。光源和光譜係統的這些特性相乘的結果就是某個(ge) 係統可以傳(chuan) 輸和利用的光譜測量的光譜功率。因此，用超亮超連續光譜激光發射器取代標準的熱發射器，仍然可以從(cong) 本質上改進現有的中紅外光譜測量方法。例如，zui大相互作用長度可以顯著延長，從(cong) 而降低檢測的限製。在光熱光譜學中，信號可以被顯著放大。
圖3提供了一個(ge) 定量可視化說明了在IR範圍內(nei) 工作的超連續光譜源的典型亮度水平，以及金標準中紅外光譜源的亮度:外腔qcl和熱發射器。
圖1。中紅外光譜(市售係統)中zui具代表性光源的光譜亮度:Globars(熱發射器)的光譜亮度水平是使用普朗克定律確定的;所代表的超連續介質源是標準的，而不是ji 端的功率和帶寬版本;EC-QCL -商用外腔量子級聯激光器(使用典型的psd和光束參數);光譜亮度等級按平均輸出功率計算(不考慮下麵討論的峰值功率優(you) 勢)。
根據公式(2)計算圖1所示激光光源的亮度。基於(yu) 二氧化矽、InF3和硫屬化合物光纖的超連續光源的psd以及光束參數由Leukos提供。基於(yu) zblan光纖的超連續譜光源的發射參數由NKT Photonics国产黄色在线观看提供。對於(yu) QCL發射器，使用了典型的商業(ye) 係統(DRS日光解決(jue) 方案)的發射特性;連續波工作模式被認為(wei) 提供了zui窄的譜線寬度100MHZ。
光譜亮度作為(wei) 一種明確的麵向国产成人在线观看免费网站的中紅外發射器的比較指標，清楚地表明超寬帶超連續譜激光源有效地填補了熱源和qcl之間的空白。熱發射器是寬帶的，但具有低亮度的發射，而高亮度QCL源在光譜覆蓋方麵相對有限，特別是對於(yu) 單激光脊配置。因此，超連續介質源提供了類似激光的光譜亮度水平，同時保持了瞬時超寬帶光譜覆蓋(在這個(ge) 意義(yi) 上接近熱發射器)為(wei) 每個(ge) 亞(ya) 毫微米脈衝(chong) 。
考慮到超連續譜發射的脈衝(chong) 性質，在此背景下必須再次強調另一點。圖1中所示的光譜亮度水平是針對主要加熱樣品的平均功率計算的(典型PSD水平在µW - mW / nm線範圍內(nei) )，而不是針對峰值功率水平。在典型的超連續介質短脈衝(chong) 發射體(ti) 係中，峰值功率水平可以在同一納米光譜波段內(nei) 達到數瓦，因此峰值亮度可以顯著更高。上述常規定義(yi) 對於(yu) 慢速紅外探測器是完全有效的。
然而，快速半導體(ti) 探測器(例如HgCdTe, InSb和InAsSb)可以顯示次n上升時間，因此，耦合到合適的檢測係統(例如車廂積分器)，可以獲得峰值功率信號優(you) 勢。因此，国产成人在线观看免费网站適當的檢測方案，脈衝(chong) 超連續介質光源可以達到與(yu) QCL激光器相當的亮度水平，甚至超過QCL激光器。
如果您對中紅外超連續光源的亮度測量有興(xing) 趣，請訪問上海昊量光電的官方網頁：
https://www.weilancj.com/three-level-104.html
更多詳情請聯係昊量光電/歡迎直接聯係昊量光電
關(guan) 於(yu) 昊量光電：
上海昊量光電設備有限国产黄色在线观看是光電国产欧美在线專(zhuan) 業(ye) 代理商，国产欧美在线包括各類激光器、光電調製器、光學測量設備、光學元件等，涉及国产成人在线观看免费网站涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫療、科學研究、國防、量子光學、生物顯微、物聯傳(chuan) 感、激光製造等；可為(wei) 客戶提供完整的設備安裝，培訓，硬件開發，軟件開發，係統集成等服務。
您可以通過我們(men) 昊量光電的官方網站www.weilancj.com了解更多的国产欧美在线信息，或直接來電谘詢4006-888-532。
展示全部 
