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德国标准计量机构填补太赫兹辐射“计量缺口”

2018.6.13

太赫兹辐射(Terahertz radiation)在计量学(度量衡学)方面一直是一个空白,人称“度量衡缺口”,不过最近德国标准计量机构(PTB)宣布现在可以填补这个缺口了。这是世界第一次,通过测量输出功率来将一个商用太赫兹激光器追溯到国际单位制(缩写为SI,取自法文Systeme Internationald''Units中的前两字的字头)。PTB本次采用的是一个事先经过校准的功率计,而不是德国针对电磁辐射的功率测量标准所要求的一个低温辐射计。参与该测试的是相干(Coherent)提供的SIFIR-50,后者也成为世界上第一个符合国际单位制SI标准的太赫兹激光器。

  太赫兹辐射通常被用于光谱学、分析科学以及天文学领域。随着人们不断对太赫兹辐射的光源和探测器技术不断改革和创新,太赫兹技术的应用领域也日益拓宽:材料测试、机场安全检查、生物和医疗科学、食品和农产品的质量检查、全球环境监测以及信息和通信技术。所有这些应用都将从太赫兹的可靠功率测量获得好处。

  首次进行功率测量的相干SIFIR-50激光器工作在2.5 THz,这款是由Coherent-DEOS先进研究/专业产品部 (ARU)设计和制造的光泵THz激光器SIFIR-50,可获得在40-1020μm(即7-0.3 THz)波长范围的谱线输出。基本设计思路是采用可调谐的CO2激 光器,通过外部稳频装置选择性激励甲基气体,造成气体分子在上能级的旋转态间跃迁而发出远红外 (FIR)光子。

  系统包括了一个全封离的可调谐CO2激光器作为泵浦源,一个频率参考和锁定装置、及一个THz激发腔。使用高度可靠的封离谐振腔技术,产品结构紧凑、可靠耐用、操作简便。


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