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近中红外荧光光谱系统
北京卓立汉光仪器有限公司
近中红外具体指哪个波段？
红外波，是电磁频谱中的重要组成部分。相较于我们常说的可见光波段，是人眼所无法看到的成分。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 . 7 5 \ – 1 . 4 \mu { m } ）、短波红外（ ( 1 . 4 - 3 \mu { m } ) ）、中红外（ 3 - 8 \mu { m } ）、长波红外 ( 8 - 1 5 \mu { m } ）、远红外（ 1 5 - 1 0 0 0 \mu { m } ），所以近中红外区我们大致概括为 7 0 0 \mathsf { n m } 到 { 8 \mu \mathsf { m } } 范围。
| Wavelength | wwt | |||
| Frequency | ZHd 30 | |||
| Radio 1 | Infrared ！! L RC | Visible | Ultraviolet SoftX-rays |
| 波段 | 波长范围 | 应用领域 |
| 近红外 | 0.75 - 1.4μm | 材料科学、光纤通信，医学领域 |
| 短波红外 | 1.4 - 3um | 电信和军事应用 |
| 中红外 | 3-8um | 化学工业和天文学 |
| 长波红外 | 8 - 15um | 天文望远镜和光纤通信 |
| 远红外 | 15 - 1000um | 通常用于癌症治疗 |
近中红外荧光材料的典型应用一一近中红外激光晶体
由于 3 \mu { m } 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 8 0 8 \mathsf { n m } 、980nm激光器激发的 \mathsf { E r } ^ { 3 + } 的 2 . 7 \mu { m } 发射 { { ( } 4 I _ { 1 1 / 2 } . 4 I _ { 1 3 / 2 } } 跃迁），随着半导体激光器在短波长逐渐成熟，衍生出了 { \mathsf { H o } } ^ { 3 + } 离子掺杂的 \mathsf { L i Y F } _ { 4 } ，使用 6 4 0 \mathsf { n m } 的激光激发可产生 1 . 2 \mu { m } 0 { \vert 5 \vert } _ { 6 ^ { - 5 } } { \vert _ { 8 } } ) ）， 2 . 0 \mu { m } ? ( 5 | _ { 7 } - 5 | _ { 8 } ) ）， 2 . 8 \AA - 3 \mu { m } ( 5 1 _ { 5 } - 5 1 _ { 7 } ) ）均具有较强的荧光，再有硫系玻璃如 \mathsf { H o 3 + } 掺杂的Ge-Ga-S-Csl玻璃，在 9 0 0 \mathsf { n m } 激发下能够发射 2 . 8 1 \mu { m } ( 5 | _ { 6 ^ { - 5 } } | _ { 7 } ) 和 3 . 8 6 \mu { m } ( 5 | _ { 5 ^ { - 5 } } | _ { 6 } ) 。
近中红外客户案例与实测数据
1.掺饵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 . 7 \vert * \vert * \vert * 波段光纤激光器的候选材料并备受关注，其2 . 7 \mu { m } 波段发光源于 \mathsf { E r } ^ { 3 + } 离子的 ^ { 4 } | { _ { 1 1 / 2 ^ { - 4 } } } | { _ { 1 3 / 2 } } 跃迁。
采用卓立汉光中红外荧光测试系统，系统组成： 9 8 0 { n m } 激光器、Omni-入5015i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 \mathsf { 1 } . 5 . 5 \mathsf { u m } ）。
2．近中红外荧光光谱系统
配置808nm，980nm激光器掺Er离子样品发射在1550nm，2730nm左右。
3．近中红外荧光光谱系统
| 系统性能及指标 | |
| 稳态测试 | 发射光谱：1-5.5um (选配探测器拓宽光谱范围) |
| 瞬态测试 | 荧光寿命衰减尺度：uS-ms-s（需配置示波器，具体视激发光源而定) |
| 激发光源 | |
| 连续激光 | 808nm、980nm、1064nm、1550nm、1940nm等 |
| OPO可调谐激光器 | 可选输出范围：3000-3450nm，2700-3100nm，650-2400nm，410-2400nm，210-2400nm。重复频率： |
| 20Hz，脉冲：≤6ns，mJ级别的单脉冲能量 | |
| 纳秒固体激光器 光路切换 | 2940nm，1064nm，532nm等 外置3路激光切换装置，通过推拉装置进行光路切换，无需移动或调整激光 |
| 样品仓 | |
| 结构 | 红外专用镀金反射式样品仓，带两个激光吸收阱，带高通滤光片插槽 |
| 样品架 | 标配：液体、粉末、薄膜样品架 |
| 光谱仪 | |
| 光路结构 光栅配置 | Czerny-Turner（CT）光路设计，焦距：320mm，杂散光：1*105 配置三块进口光栅，尺寸：68mm×68mm |
| 光子计数型探测模块 | |
| 近红外光电倍增管 | 950-1700nm，TE制冷型，制冷温度：-60℃，最小有效面积1.6mm，增益：1×10，阳极暗计数：2.5 ×105，阳极脉冲上升时间：0.9ns |
| 近红外光电倍增管 | 300-1700nm，液氮制冷型，制冷温度：-80℃，最小有效面积3×8mm，增益：1×10，阳极暗计数：2.5 |
| 单光子计数器 | ×10，阳极脉冲上升时间：3ns 计数率：100Mcps，采样速率：1MB/S，四通道模拟输入：1-10V，通道数：10000 |
| 时间相关单光子计数器 | 计数率：100Mcps，分辨率：16/32/64/128/256/512/1024ps，通道数：65535 |
| 模拟信号型探测模块 | |
| TE-InGaAs探测器 | 800-1700nm，TE制冷型，制冷温度：-40℃，光敏面直径：3mm，峰值响应度：0.9A/W，配置温控器及 前置放大器，温度稳定度：±0.5℃，信号输出模式：电流 |
| TE-InGaAs探测器 | 800-2600nm，TE制冷型，制冷温度：-40℃，光敏面直径：3mm，峰值响应度：1.2A/W，配置温控器及 |
| LN-InSb探测器 | 前置放大器，温度稳定度：±0.5℃，信号输出模式：电流 1-5.5um，液氮制冷型，制冷温度：77K，光敏面尺寸：Q2mm，峰值响应度：3A/W，配置前置放大器， |
| LN-MCT探测器 | 信号输出模式：电流 2-12um（另有14um、16um、22um选项），液氮制冷型，制冷温度：77K，光敏面尺寸：1×1mm，峰值 |
| 锁相放大器 | 响应度：3x10V/W，配置前置放大器，信号输出模式：电压 参考信号通道，频率范围：50mHz至102kHz，输入阻抗：1MΩ/25pF，输入信号类型：方波或正弦波，相 |
| 斩波器 | 位分辨率：0.01°，相位漂移：低于10kHz |
| 时序控制器 | 出，频率稳定性：250ppm/℃，频率漂移： |
| 可编程延时发生器 | 脉冲通道个数：6个，一个T(时钟基准），其他为CH1-CH5，单个脉冲周期：最小值100ns(10MHz) 最大值1s(1Hz），单个脉冲宽度：≥50ns，脉冲延迟：100ns-1s(基于T通道时钟），脉冲输出高电平： T，CH1-CH2:5±0.5V/20mA;CH3:4.5V±0.5V/100mA（适用于50Ω输入阻抗外设）；CH4-CH5:3.3±0.5V/ |
| 高阻，分辨率：1us，上升时间：4-6ns 电源：USB 供电：5V/500mA，通讯接口：USB2.0，输出接口：SMA | |
| 示波器 | |
| 示波器 | 模拟带宽：500 MHz，通道数：4+ EXT，实时采样率：5GSa/s(交织模式），2.5GSa/s(非交织模式)，存储 深度：250Mpts/ch(交织模式)，125 Mpts/ch(非交织模式) |
| 电脑及软件 | |
| 标配电脑 | |
| 标配操作系统 | Windows系统 稳态测试功能：激发扫描，发射扫描，同步扫描，三维扫描 |
| Omni-Win控制软件 | 瞬态测试功能：动力学扫描，寿命扫描，时间分辨光谱扫描 |
| 光学平台 | 可选功能：温度控制扫描 |
| 阻尼隔振光学平台 | 尺寸（L×W×H）：1500mm×1000mm×800mm |
| 阻尼隔振光学平台 | 尺寸（L×W×H）：1800mm×1200mm×800mm |
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Bi:CsI晶体的超宽近红外发光光谱[5]
参考文献：
【1】 Bin Yan etal, Optics Express,Vol.29,No.3
【2】Bo Hu etal, Science China-Information Sciences,August 2023,Vol.66
【3】Shixun Dai etal,Journal of Non-Crystalline Solids 357 (2011) 2302-2305
【4】Beier Zhou etal， Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 149(2014)41-50
【5】Liangbi Su etal, OPTICS LETTERS,Vol.36,No.23,December1,2011
更多细节请联系产品经理：杨泽鑫13590182774
