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        單頻DPSS激光器的12個科學和工業應用領域

        時間:2021-08-25 來源:新特光電 訪問量:1084

        激光全息

        全息術是通過記錄兩束光束之間的干涉圖案來生成3D圖像的科學;一根參考光束和一根物體入射光束。與標準攝影所記錄的圖像不同,全息圖像是兩條光路到達記錄介質時相位和振幅強度差異的記錄。當在不同的光源下觀察時,產生的干涉圖像毫無意義,但是當被用于創建它的相同光源照射時,原始光路被重新創建,并且可以看到對象就好像它仍然存在一樣??梢跃_復制對象的精細細節、尺寸和3D特性。

        激光全息

        除了在藝術中的頻繁應用外,全息術還廣泛用于防止貨幣或文件的偽造,因為在沒有原始光源的情況下難以復制這些全息圖。這種對高精度相位信息的要求要求使用具有出色空間和時間相干性的激光器。全息也被譽為下一波數字數據存儲背后的關鍵技術。它用于在整個存儲材料體積上創建 3D 干涉圖案,而不僅僅是在表面上,并且大大增加了信息密度以及提高了數據讀寫速度。全息還支持增強現實和虛擬現實設備不斷增長的應用,這些設備需要極高分辨率——將數字全息與斷層成像相結合。

        全息應用與激光器相關的幾個至關重要因素:

        • 窄線寬:激光器的窄線寬是需要考慮的關鍵特性。兩條光路之間的任何相位差都會降低最終圖像中的可用分辨率。這在全息板的復制過程中并不是那么重要,相干性可以更短。

        • 高功率:與標準攝影一樣,全息圖像的創建需要曝光時間,這取決于記錄介質的靈敏度和可用光量。更高功率的激光輸出提供更短的曝光時間和更大的視野。

        • 波長穩定性:對于振動隔離環境中的靜態物體,曝光時間變得不那么重要,可以考慮使用較低功率的激光器。相反,波長穩定性變得至關重要,因為波長的輕微漂移或模式跳躍會導致最終圖像失真。

        • 波長:查看全息激光時的最后一個考慮因素是獲得最佳結果所需的波長。如果安全標簽記錄在人眼范圍之外的 IR 區域中,則它們將無效,并且許多現代全息圖像是使用多種波長(紅色、綠色和藍色)創建的,以生成彩色的最終圖像。不依賴眼睛的全息應用可以使用可見光譜和數據存儲進行操作,例如,確實會受益于更短的紫外線波長,從而導致更高的信息密度。

        新特光電提供的高功率單頻激光器,具有無與倫比的波長穩定性、窄線寬和在小尺寸范圍內的一系列波長的長相干長度。目前,我們分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列和Duetto 442系列在可見光譜的紅色、綠色和藍色區域提供單頻激光器,以促進高分辨率、全彩色全息圖。

        拉曼光譜

        拉曼光譜是一種分析技術,用于通過分析散射光來識別和量化樣品的化學成分和結構。當激光入射到樣品上時,大部分光子將發生彈性散射,不會發生任何能量變化,稱為瑞利散射。拉曼散射事件的頻率要低得多,只有大約百萬分之一的入射光子,但考慮到這些非彈性散射光子,其中可以觀察到頻率的變化(或斯托克斯位移),允許關于樣品的一系列信息決定。

        拉曼光譜

        這種波長偏移的能量來自一個或多個分子鍵的能量狀態的變化。這與光子被原子吸收然后以不同波長重新發射的相互作用不同,后者是熒光光譜學的領域。拉曼散射光的波長偏移直接對應于樣品中分子鍵的當前能量狀態,因為它們不僅受這些鍵中涉及的原子的影響,還受整個晶體結構和系統應變的影響在這種情況下,可以從拉曼光譜中解釋通過其他方式難以獲得的有用信息。

        1928 年由 CV 拉曼首次證明,這種微弱的拉曼效應在歷史上很難辨別。然而,激光器、探測器和光學技術的重大進步意味著拉曼光譜和顯微鏡現在被廣泛應用于不同的應用范圍。包括生物學、制藥、半導體、法醫、安全以及藝術和博物館文物的分析。

        在為拉曼光譜選擇合適的激光器時,有幾個考慮因素

        • 波長:拉曼信號的強度直接取決于激光器的波長,波長越短,拉曼信號越強,空間分辨率也越高。然而,重要的是要平衡這種觀察與背景熒光的發生,在整個紫外可見光譜的許多材料中普遍存在,以及在高能量下樣品損壞的可能性。這些影響通常會導致所用光源的波長受到影響,其中較長的波長(例如 532 nm、785 nm 和 1064 nm)與高靈敏度檢測器相結合,可以測量最廣泛的樣品。

        • 光譜線寬和純度:還應考慮激光器的光譜線寬,因為它會限制拉曼測量的可能分辨率,因此可以確定的最小能量變化。所選激光器的線寬要低于拉曼光譜儀的整體分辨率(皮米數量級),這一點很重要,但對于高分辨率光譜儀來說,這是至關重要的,需要低于 1 MHz 的線寬。高光譜純度還會增加測量的信噪比。

        • 光束質量:光束質量與可能的空間分辨率有關。在這里,單橫模光束 (TEM00) 尤其對于共焦拉曼光譜至關重要,它允許在所有三個軸上進行高空間控制,提高空間分辨率并減少背景效應。

        新特光電提供的單頻激光器具有無與倫比的波長穩定性、窄線寬和長相干長度,且占用空間小。目前,我們分別通過Solo 1064系列、Solo 640系列和Duetto 532系列以及紫外Duetto 349 UV系列提供可見光譜紅色和綠色區域的單頻激光器,用于消除背景熒光和生物樣品分析。

        半導體集成電路激光干涉測量

        集成電路是信息時代的基石。硅晶圓尺寸不斷增加,而器件特征尺寸卻在減小,這反映了摩爾定律以及對更精確計量和檢測源的驅動需求。隨著晶圓表面復雜性的增加,必須在加工過程中和加工后對制造的設備進行監控以進行優化和質量控制。成本和能源節約是重中之重——開發更小、更高效的激光技術可以優化生產并使制造過程更高效,從而降低單位成本。

        半導體集成電路激光干涉測量

        激光幾乎在半導體晶圓制造的每一步都推動著檢測和測量。關鍵參數——例如薄膜厚度或沉積不均勻性、缺陷、孔洞和劃痕、整體平整度、晶體結構偏差或摻雜一致性——可以使用多種干涉技術進行檢測和優化。激光干涉測量法以及從晶片表面監測干涉圖樣對于控制許多這些參數至關重要。橢偏法允許這些特征的亞波長分辨率,低于光的衍射極限。同樣,共聚焦顯微鏡檢測次表面錯誤并提供薄膜質量診斷??刂茖雍穸鹊臏蚀_性和均勻性可優化材料使用、提高性能并減少過程中的故障數量。

        合適的激光器對高分辨率成像測量精度和準確度需求的幾個關鍵特性:

        • 波長:半導體行業的波長要求主要在紫外線范圍內——然而,諧波轉換效率低下的問題在這些較低的波長上是個問題。這就是現代連續波單頻 DPSS 激光器可以填補空白并減少缺陷檢測錯誤的地方。單頻源可確保在檢查和測量過程中產生精確的干涉圖樣。

        • 低噪音:晶圓檢測激光器必須發出低噪聲,以幫助最大限度地減少檢測錯誤并防止信號噪聲和激光器之間的分析不準確。低噪聲水平與窄線寬相結合,可提高信噪比并增強測量和檢測靈敏度。

        • 穩定性:這些激光器還需要出色的光譜和功率穩定性,以及長相干長度,以消除長時間測量中的誤差并確保穩定運行。具有出色功率穩定性和長期波長穩定性的超穩定激光器非常適合需要精確高分辨率測量的應用。

        • 占地面積?。壕o湊型激光器允許集成到現有系統中,而無需增加現有設置,并減少工作臺空間要求?,F代 DPSS 激光器能夠以較小的占地面積在高功率下產生出色的光束質量,從而在部署和操作方面具有最大的靈活性。

        • 低維護:取消正在進行的維護計劃有助于避免半導體制造商的計劃外停機 - 節省生產時間和成本。

        此外,由于沒有固態激光器操作所需的耗材,因此在加工和操作期間幾乎沒有停機時間,無需停下來補充所用氣體或翻新其他光學組件。這允許在保持高產量的同時加快生產速度,同時還提高了測量的質量并減少了對收集到的數據進行復雜分析的需要。

        新特光電提供的高功率單頻激光器具有無與倫比的波長穩定性、窄線寬和長相干長度,占用空間小,適用于各種波長,非常適合集成到現有系統中。目前我們分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列和Duetto 349系列提供紅外、可見光譜的紅色和綠色區域以及UV區域單頻激光器,以促進減小特征尺寸的計量。

        流式細胞術

        流式細胞術是一種通過分析入射在異質生物樣品群上的光來定量測定細胞特性的方法,它分析入射在含有異質生物樣品群的聚焦流體流上的光。細胞或其他粒子在懸浮在緊密聚焦的流體流中的同時,單獨高速通過光路,通過散射或熒光發射導致入射光的能量變化。檢測和檢查產生的光,允許每秒確定或區分數千個細胞的各種特性——例如大小、形狀、健康、表面特性、蛋白質、副產物。這允許直接檢查細胞的結構或成分。這種方法可以同時對許多不同的參數進行快速、精確、非侵入性的數據收集。它通常在同一測量過程中使用多個光源和熒光團標記,通過與細胞的特定組成部分結合來增強或更好地在空間上限制信號。甚至可以實時區分被測細胞,允許在細胞水平上對復雜液體進行靜電過濾。

        流式細胞術

        有許多應用,特別是在生命科學領域,但也在微生物學、食品質量控制、植物和動物細胞學等領域。例如,在免疫學中,流式細胞術用于根據大小和形態識別、分離和表征不同的免疫細胞亞型。紫外激光器對于流式細胞術應用越來越重要,部分原因是其成本降低和可用性提高,部分原因是需要使用它們的應用增加。商業紫外線熒光染料的最新發展——用于吸收特定波長的檢測試劑,這里是紫外線——證明它們與該領域的相關性越來越大。從歷史上看,這些紫外要求已經通過在近紫外(最常見的是 375 nm)下工作的 DPSS 激光器、在 325 nm 下工作的 HeCd 激光器或氬離子或氪離子激光系統來滿足。這些激光器要么不是真正的紫外線,要么很大并且需要持續維護才能運行。DPSS 紫外激光器的可用性,具有固態功能和小尺寸,為許多這些應用提供了一種新的具有成本效益和實用的替代品。

        例如,1985 年首次推出的熒光指示劑 Indo-1 的檢測允許對鈣離子 Ca2+ 進行比率檢測 - 這是細胞間調節作用的重要因素。當在 349 nm 激發時,熒光染料的發射峰在 Ca2+ 存在下發生位移,從而允許兩個發射波長峰的相對強度來確定存在的鈣離子濃度。研究人員正在尋求開發新的低波長熒光探針,通過擴展可用的“顏色”和增加對合適的紫外激光器的需求,允許對更廣泛的同時測量的參數進行進一步分析。

        適合流式細胞術的激光器需要考慮的幾個要求:

        • 高功率輸出會增加測量的信號強度,特別是對于散射效應,盡管這應該在考慮損壞待測樣品的情況下進行平衡。

        • 電源穩定性和不易察覺的電源噪聲也很重要。例如,反射回光源的光的大小用于確定單元的尺寸,測量期間入射功率水平的變化將導致不準確。

        • 出色的光束質量和指向穩定性也是確保一致和準確分析的關鍵參數。

        新特光電提供的單頻連續波激光器具有無與倫比的波長穩定性、窄線寬和長相干長度,其覆蓋范圍很小,而且占用空間很小。我們分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列、Solo 1064紅外系列和Duetto 349紫外系列在可見光譜的紅色和綠色區域提供單頻激光器。

        量子技術

        新興的量子技術領域有望在包括計量學、網絡安全和計算在內的各個領域取得重大發展。已經有許多組織依靠原子鐘來進行最準確的時間測量,并且有大規模的運動將量子重力計從實驗室帶到現場,以監測冰蓋和火山中的巖漿流動。石油勘探公司在海底運行的數千英里管道內發現一處泄漏點的工業成本過高。GPS現在每天都在汽車、手機中使用,或者最近在物聯網智能設備中使用。但是,如果您進入一條長隧道,或者想深入地下挖掘,會發生什么?當前的技術缺乏幫助您在這種情況下導航所需的準確性,但“定位、導航和授時”(簡稱 PNT)是隨著量子技術研究的進展而開發的關鍵技術之一。

        量子技術

        量子技術專注于使用精確穩定的粒子或原子,了解這些原子的特性有助于我們提高時間和空間的測量精度。為了能夠與這些原子相互作用,首先需要將它們放慢或“冷卻”,以便更徹底地檢查它們。對于冷卻原子和檢查它們,使用高度相干光,例如二極管泵浦固態 (DPSS) 激光器。在量子應用中,激光器的線寬越窄,預期來自原子的信號就越好。選擇與要捕獲的原子相關的波長也很重要。隨著光學點陣鐘的發展和小型化,可以實現毫米級以下的 GPS精度。由于這些設備的精度,它們也有望自我維持,無需持續的衛星通信。量子傳感器是QT應用的另一個分支,它有可能改進當前的重力測量和磁力測量應用,這兩者都可用于探測地下結構,甚至在深海中尋找物體。

        新特光電根據原子躍遷的特定波長來提供超窄線寬,高功率單頻激光器,如Solo 780.24 QT系列和Solo 698.4 QT系列。我們的技術可確保在長時間運行期間具有無與倫比的功率和波長穩定性。

        熒光

        光致發光是涵蓋熒光和磷光兩種發光機制的總稱。在最嚴格的意義上,熒光是從激發到材料內單線態之一的電子發射的光——通常是激發后非??斓陌l射——而磷光是從三線態發射的光——導致較慢和更延遲的光發射。

        熒光

        光致發光是發光的一種形式 - 由吸收能量引起的材料發射光 - 從而吸收光能,導致材料以不同的波長發射。

        光致發光

        這些術語通常不以這種特定方式使用,通常熒光可以被認為是激發后的快速發光過程,通常在納秒級或以下,與較慢的磷光相比,通常在微秒級或以上考慮.雖然寬帶光源可以產生很多光致發光,但許多應用都需要高光譜和空間精度,例如共聚焦顯微鏡、晶體缺陷檢查或熒光染料和熒光團的動態混合物。

        許多應用將熒光與其他測量結合使用,例如拉曼,其中兩種技術使用相同激發源的能力簡化了數據的集成和分析。一個典型的例子是太陽能電池制造和研究,其中使用兩種技術分析高度結構化的表面——例如,熒光來檢查載流子壽命或效率等固有特性,以及拉曼顯微鏡來確定特征均勻性。

        新特光電提供的單頻連續波激光器具有無與倫比的波長穩定性和窄線寬——專為在小尺寸內集成一系列波長而設計。目前我們分別通過Solo 640系列和Duetto 532系列以及紅外線Solo 1064系列和紫外線Duetto 349系列在可見光譜的紅色和綠色區域提供單頻激光器。

        光學鑷子

        光學鑷子也稱為光學操作或光學捕獲,是一種允許使用高度聚焦的激光捕獲和移動小顆粒的技術。當激光聚焦到粒子上時,它會經歷折射率的變化并略微改變其行進方向,沿著電場強度的梯度移動。這會對粒子施加相反的力,如果粒子小于光束本身,則會導致它“被困”在束腰的中心,那里的電場強度最大。

        光鑷

        事實證明,這在許多領域都是非常有用的工具。來自單個原子、定制微型機器和生物細胞的一切都在使用這種技術進行操作。大多數生物樣品不受 NIR 輻射(例如 1064 nm)的損壞。因此,科學家現在可以輕松地分離單個細菌和病毒進行研究,而無需對其進行機械干擾。這項技術的關鍵是獲得對粒子的“牢固抓握”,是卓越的功率和指向穩定性,以及出色的光束圓度和低噪音。

        新特光電提供的高功率單頻激光器,在較小的占地面積內在一系列波長范圍內具有卓越的光束質量。我們目前分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列和Duetto 349系列提供可見光譜的紅色和綠色及UV區域中的單頻激光器,以促進在一系列應用中的生物測量。

        光刻

        光刻是將設計的圖案直接或通過中間介質轉移到平面上——不包括不需要圖案的表面區域。在光掩模光刻中,將設計圖案化到基板上,使用激光來曝光圖案,允許蝕刻掉沉積的材料,為進一步加工做好準備。這種光刻方法廣泛用于半導體晶片的大批量生產。

        光刻

        將小特征的清晰圖像投射到晶片上的能力受到所用光波長的限制。當前最先進的光刻工具使用深紫外 (DUV) 光,未來這些波長將繼續跨越深紫外 (193 nm)、真空紫外 (157 nm 和 122 nm) 和遠紫外(47 納米和 13 納米)。對于 IC、MEMS 和生物醫學市場(這些市場對各種特征和基板尺寸的需求不斷增長),復雜的產品和頻繁的設計變更會推高這些高度定制化解決方案的制造成本,但生產量較低。傳統的基于掩模(光掩模)的光刻解決方案對于許多這些應用來說既不經濟也不實用,在這些應用中,設計和制造大量掩模組所需的成本和時間會迅速增加。

        然而,無掩模光刻應用并沒有受到極短紫外線波長要求的影響,而是使用藍色和紫外線范圍內的激光器。在無掩模光刻中,激光直接在光敏材料的表面上創建微米和納米結構。這種通用的光刻方法不依賴于掩模耗材,并且可以快速進行布局更改。因此,快速原型制作和開發變得更加容易,其優勢在于具有更大的設計靈活性,同時保持大面積覆蓋(例如 300 毫米半導體晶圓、平板顯示器或 PCB)。

        為了滿足快速生產的需求,無掩模光刻激光器的特性與光掩模應用中使用的特性相似:

        • 具有長期功率和波長穩定性以及窄線寬的 連續波光源意味著掩模特征的變化較小。

        • 幾乎無需維護或中斷生產周期的長壽命穩定性對這兩種應用都很重要。

        • 具有超穩定窄線寬、波長穩定性和功率穩定性的DPSS 激光器非常適合這兩種光刻方法。

        新特光電提供的高功率單頻激光器具有無與倫比的波長穩定性、窄線寬和長相干長度,占用空間小,適用于各種波長,非常適合集成到現有系統中。目前我們分別通過Solo 640系列、Duetto 532系列和Duetto 349系列在可見光譜的紅色、綠色及UV區域提供單頻激光器,以促進減小特征尺寸的計量。

        光伏檢測

        光伏檢測中基于激光的技術揭示了各種材料特性,并在整個行業中廣泛使用。諸如表面反射率、深能級陷阱、載流子擴散、晶體結構和邊界、結類型深度和溫度、光吸收和散射以及光子退化等測量都會影響太陽能電池的效率,可以通過一系列測量光學過程。

        大多數光伏制造是在硅中;然而研究人員正在尋找成本更低、效率更高的替代品——鈣鈦礦。在過去十年中,鈣鈦礦太陽能電池的功率轉換效率從不到 4% 飆升至近 30%,引起了極大的轟動。少量的鈣鈦礦材料可以產生與幾噸硅相同數量的太陽能。作為直接帶隙半導體,鈣鈦礦非常適合太陽能電池。鈣鈦礦價格實惠、可持續、高效,并且有可能在光伏市場上超越硅。然而,鈣鈦礦效率僅在微小樣品上進行了測量,尚不具備商業可行性。

        光伏檢測

        單頻激光器為昂貴的光刻步驟提供了一種高效、非接觸式的替代方法,并且在具有正確的激光特性和波長的情況下,這些光源還可以檢查、改變和激活這些新型材料。以較低的成本實現高產量需要具有高空間分辨率、出色光束質量和長期功率穩定性的光源。例如,光致發光 (PL) 成像可用于傳出質量控制(晶圓制造商)和傳入質量控制(電池制造商),其中近紅外 (NIR) 激光器通常用作具有成本效益的光源用于此目的。紫外 (UV) 范圍內的激光器為材料表征和加工步驟提供了靈活性。與半導體加工一樣,UV 光用于光伏電池檢測的各種測量步驟和技術,其中較短的波長允許對增加的表面復雜性進行分析,并且高功率 UV 源會輻射或燒蝕基板屏障上的降解材料。

        新特光電提供的單頻激光器覆蓋NIR到UV范圍,其特性專為這些光學工藝的適用性而設計。

        • 光束質量:包括激光束的大小、形狀、穩定性和強度。單橫模光束 (TEM 00 ) 對 PV 電池的表征至關重要,可實現高空間控制。出色的光束形狀、穩定的指向和低橢圓率,保持加工和檢測的一致性。

        • 低噪聲:PV電池和晶圓檢測激光器必須發出低噪聲,以最大限度地減少檢測錯誤并防止表征不準確。低噪聲水平與窄線寬相結合,可提高信噪比并增強測量和檢測靈敏度。

        • 穩定性:為確保電池與電池之間和面板與面板之間的一致性,激光器還需要出色的光譜和功率穩定性,以進行高分辨率測量并消除長時間測量中的錯誤。

        光柵母版制作

        光學衍射光柵是測量光波長的常用設備,由許多規則間隔的衍射元件組成——即間隙和脊——它們可以固定交替影響入射光的相位和幅度。 光柵的一個實際例子是它們在光譜儀中的使用。入口狹縫位于透鏡的焦平面上,使任何入射光通過并變為平行光。然后光線撞擊光柵,使入射光分散成其組成波長,強度分布可以直接觀察或通過光度計記錄。

        光柵母版制作

        光柵可以采用透射式或反射式排列,并廣泛用于各種不同的激光系統。這些光柵安裝在諧振器的內部和外部,用于波長選擇、光束分離、光束整形和偏振。高性能激光光柵的特點是它們在特定波長下的損傷閾值,以及在偏振方向上的高脈沖寬度、重復率和衍射效率。

        全息和干涉光刻工藝在光柵生產中很常見,盡管高質量的光譜光柵只有通過引入高分辨率涂料和短波激光器才能獲得。光柵可以通過在光刻膠層上繪制一個精細的激光干涉場來創建,其中干涉波可以通過波前或相干激光束的振幅分裂產生 - 最常見的是單模操作中的激光器。

        以這種方式創建的光柵的整體效率和質量取決于所用光源的幾個特性,例如波長和偏振,在考慮用于光柵母版制作的合適激光器時,應考慮以下參數:

        • 高功率:通常需要較短的曝光時間,因為這可以減少破壞性的外部影響,例如振動。因此優選使用更高的光強度。

        • 功率穩定性:生產過程中輸出功率的波動會放大干涉圖,導致不準確。因此,超穩定的輸出功率和不易察覺的功率噪聲對于保證光柵母盤的質量至關重要。

        • 光束質量:出色的光束質量和指向穩定性也是確保一致和準確分析的關鍵參數。

        新特光電提供的單頻連續波激光器具有無與倫比的波長穩定性、窄線寬和長相干長度,其覆蓋范圍很小,而且占用空間很小。我們分別通過Solo 640系列和Duetto 532系列以及紅外線Solo 1064系列和紫外線Duetto 349系列在可見光譜的紅色和綠色區域提供單頻激光器。

        布里淵散射

        布里淵效應是由光子與熱聲子的參數相互作用引起的非彈性散射,如在拉曼光譜中發現的那樣,盡管這里是由光與在聲學范圍內振動的聲子相互作用引起的;通常稱為聲波。這些動態熱波動會導致介電常數和載體材料的折射率發生變化,從而在光子通過時產生微弱的非彈性散射效應。這種非彈性相互作用導致入射光內的頻率發生變化,與聲子的相對速度成正比,導致能量變化或斯托克斯位移,由于聲速和光速的比較,比拉曼位移小幾個數量級。

        布里淵散射

        在拉曼中,這種斯托克斯位移與分子水平上的特定振動和旋轉相互作用有關,而布里淵位移是與體介質的宏觀、低頻相互作用的結果,其中非線性效應最常由電致伸縮引起。這種斯托克斯位移也可能是由電荷結構(極化子)或其磁(磁振子)振蕩的變化引起的。光子可能會失去能量,導致向更長的波長移動,或者獲得能量,導致更短的波長(反斯托克斯)。

        在低激光功率下,這些布里淵效應可以自發發生,但在更高功率強度下,這種效應可以由激發光子直接激發,稱為受激布里淵散射 (SBS)。SBS 導致在載體材料中產生聲波,沿與入射光束相同的方向傳播,散射和移動的光子向入射光束向后反射或回射??梢苑治鲞@種散射,以確定亞微米薄膜和樣品的各種彈性特性,以及散裝材料的表面特性,并用于廣泛的應用;例如地質學、生物學和生命科學、石油和天然氣、電信等。例如,正是這種受激回射效應限制了可以注入光纖的總光功率。這種效應也廣泛用于光學相位共軛,其中相位共軛鏡 (PCM) 用于校正激光晶體中的熱畸變并產生更多的高斯光束形狀。

        由于散射效應非常微弱,斯托克斯位移只有幾個皮米,因此所使用的激發激光器至關重要。激光器必須具有極窄的線寬和長的相干長度,以確保以良好的分辨率和信噪比清晰地觀察到布里淵散射效應的結果。高波長和功率穩定性對于確保布里淵散射和一般的干涉測量觀察在測量期間不會被其他光學效應遮擋也至關重要。

        新特光電提供的單頻激光器具有無與倫比的波長穩定性、窄線寬和長相干長度,并且占用空間很小。我們分別通過Solo 640系列和、Duetto 532系列及Duetto 349 UV系列提供可見光譜紅色、綠色和紫外區域的單頻激光器。

        干涉測量

        干涉測量是指依賴于兩條相干光路疊加的廣泛技術,最常見的是從單個光源分離,以形成干涉圖案。這種干涉是由兩條光束之間的路徑差異引起的,一條參考光路和一條入射樣品光路,導致條紋圖案發生可測量的變化。這種測量技術可用于各種不同的應用——從簡單的距離或表面測量,到結構和應力,再到引力波的測量。

        干涉測量

        理論上,典型的實驗設置非常簡單。高度穩定的相干激光被一分為二,以產生獨立且相同的光束。一個是具有固定路徑的參考臂,而另一個則形成移動的樣品入射光束。最初,兩束光是同相的,是從同一個相干源分離出來的。如果兩個路徑長度相同,則它們到達檢測器時仍將同相。然而,樣品光束路徑的輕微偏差會改變其相對于參考光束的相位,因此會在干涉圖案中產生相關的偏差。干涉圖案中的這些偏差是可測量的輸出。

        為干涉測量選擇合適的光源時需考慮的幾個因素:

        • 首先,光源需要高光譜穩定性,以確保圖案變化是由樣品引起的,而不是由激光效應引起的。更長的相干長度,因此更窄的線寬,將在一定程度上決定測量的分辨率,同時還要考慮使用的波長。

        • 高光束指向穩定性確保在所選樣品位置上進行一致的測量,而高光束質量降低了分析測量結果時可能出現的復雜性。

        • 最后,重要的是要考慮與樣本大小相比的可用功率水平,因為更高的功率可以對更大的區域進行成像。

        新特光電提供的單頻連續波DPSS激光器具有無與倫比的波長穩定性,窄線寬和長的相干長度。如:Solo 640系列、Duetto 349 UV系列、Duetto 532系列和Solo 1064系列單頻激光器。

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