激光光譜技術(shù)的三大典型優(yōu)點(diǎn):高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、高光譜分辨率 l6y}>]
??盡管傳統(tǒng)的光譜學(xué)在物質(zhì)研究中獲得了多方面的應(yīng)用,但在激光問(wèn)世之前,它的進(jìn)一步發(fā)展已經(jīng)面臨著不可逾越的鴻溝。首先傳統(tǒng)光譜學(xué)使用普通光源,探測(cè)分辨率低,而增強(qiáng)其單色性,又不得不以降低光強(qiáng)為代價(jià),這樣又會(huì)影響到探測(cè)的靈敏度,此外,在弱光輻射下光譜中的許多非線性效應(yīng)表現(xiàn)不出來(lái),因此包含物質(zhì)結(jié)構(gòu)深層次的信息被阻斷。 60年代高強(qiáng)度、高單色性激光的出現(xiàn)給光譜學(xué)這門(mén)學(xué)科注入了新的活力,在其后發(fā)展的激光光譜學(xué)中,激光光源的優(yōu)越性被發(fā)揮的淋漓盡致。比如激光的單色性使分光器件分辨率提高,高強(qiáng)度提高了探測(cè)的靈敏度,而且強(qiáng)光與物質(zhì)粒子的相互作用中,產(chǎn)生了各種可觀測(cè)的非線性光譜效應(yīng);此外激光的高度方向性又使對(duì)微區(qū)或定點(diǎn)的光譜分析成為可能。在激光光譜學(xué)中,作為光譜分析手段的激光光譜技術(shù)由于其高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、高光譜分辨率也倍受重視,在許多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景! 2lCFE)
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頻率調(diào)制光譜是1種高靈敏的光譜技術(shù),可以避免探測(cè)光場(chǎng)在低頻段較大的噪聲對(duì)光譜測(cè)量帶來(lái)的影響。采用頻率可調(diào)irf的壓縮光場(chǎng)進(jìn)行頻率調(diào)制光譜測(cè)量,可在頻率調(diào)制光譜高靈敏度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高信噪比,原則上測(cè)量信噪比可突破相應(yīng)的散粒噪聲極限[t,s,el。由于單頻半導(dǎo)體激光器可調(diào)諧,還可采用直接調(diào)制其注人電流的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制,而無(wú)需在光路中采用電光相位調(diào)制器,所以可方便地應(yīng)用在頻率調(diào)制光譜測(cè)量中。采用合適波長(zhǎng)的單頻半導(dǎo)體激光器,再通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)途徑實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)諧的振幅壓縮光場(chǎng),可以方便地應(yīng)用在原子(分子)樣品的頻率調(diào)制光譜測(cè)量中[8,91,實(shí)現(xiàn)亞散粒噪聲的頻率調(diào)制光譜測(cè)量。由于激光場(chǎng)在射頻段的振幅噪聲較低頻段要低得多,因此采用由射頻調(diào)制所產(chǎn)生的頻率邊帶來(lái)進(jìn)行頻率調(diào)制光譜測(cè)量,可在很大程度上克服低頻噪聲的影響。頻率調(diào)制光譜是一種光學(xué)外差譜技術(shù),能夠快速探測(cè)靈敏度達(dá)到光源噪聲極限的微弱吸收譜信號(hào),通過(guò)以下簡(jiǎn)單分析可以得到頻率調(diào)制光譜技術(shù)所能探測(cè)的最小吸收極限.