侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

近中红外荧光光谱测试

近中红外具体指哪个波段?

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(0.75-1.4μm)、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。

image.png

红外与电磁波谱的关系

近中红外荧光材料的典型应用——近中红外激光晶体

image.png

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工领域、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)。

近期,中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室在3微米激光晶体研究中取得进展,研究团采用提拉法生长Ho:CaGdAlO4和Ho,Pr:CaGdAlO4晶体,分析晶体质量、结构、溶质分凝与偏振光谱性能。Ho3+的5I6→5I7跃迁呈宽带荧光特性,发射波长从2750nm延伸至3000nm,为中红外超短脉冲的产生提供频谱保障。

image.png

Ho:CaGdAlO4和Ho,Pr:CaGdAlO4晶体在1550nm激发下的中红外发射光谱

image.png

Ho:CaGdAlO4和Ho,Pr:CaGdAlO4晶体荧光衰减曲线

以上数据截取自文章“Enhanced 2.86 μm emission from a Ho,Pr:CaGdAlO4 crystal”,发表在Journal of Luminescence杂志上,DOI:10.1016/j.jlumin.2020.117620

中红外客户案例与实测数据

1)华南理工大学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

image.png

PL谱测试结果,发射峰在2.7μm左右。

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

2)湘潭大学中红外组合式荧光光谱测量系统

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

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

3) 南方科技大学近中红外荧光光谱

image.png

image.png

image.png

image.png

PbS量子点ns寿命测量及时间分辨荧光光谱

image.png

碲酸盐玻璃掺杂硫酸锌

image.png

YAG:Er晶体

卓立汉光近中红外光谱系统全新设计

OmniFluo960-IR:告别分离式组成,亮白整体式设计

image.png

配置方案

1) 激发光源:根据需要选择合适的激光器比如常见的808nm、980nm、1064nm、1550nm等

2) 样品仓:红外镀金反射式样品仓,带激光耦合光路;

3) 发射光谱仪:320mm焦距红外镀金光谱仪

4) TE制冷型InGaAs探测器(美国Judson芯片),含二级制冷,前置放大器,响应范围:800-1700nm;

5) 液氮制冷InSb探测器(美国Judson芯片),前置放大器,响应范围:1-5.5μm;

6) 数据采集:斩波器chopper&锁相放大器lock-in;

7) 寿命测量:示波器oscilloscope;

<
声明: 本文系OFweek根据授权转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

技术文库

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号