中红外连续光参量振荡器——SpectroStar
简介
SpectroStar是一台连续输出的光参量振荡器（OPO），其光谱调谐范围约从2μm-6μm，线宽小于10-4cm-1。SpectroStar的输出功率主要取决于泵蒲激光器VersaDisk
1030的泵浦功率，可以达到几瓦。
由于SpectroStar具有高光谱纯度和非常高的输出功率，从而成为现代高分辨率红外光谱研究提供的理想工具。SpectroStar的连续扫描范围大约为5cm-1，如此大的扫描范围使得科研人员能在复杂的光谱范围内精确地识别光谱细节。
不同于一般OPO的设计，SpectroStar的波长调谐是通过调节泵浦激光器VersaDisk
1030的波长来进行的，泵浦激光器VersaDisk 1030可以在1000-1060nm波长范围内实现单频输出。
VersaDisk 1030和SpectroStar的完美结合为基础研究和应用高分辨率光谱学提供了强有力的实验工具，它消除了其它可调谐红外光源的所有缺点，比如铅盐（lead
salt）半导体激光器和色心激光器。
牢固的谐振腔设计
SpectroStar采用双Z型环行谐振腔，这种经过实验检验的设计兼有高稳定性和优秀的光学特性。谐振腔的腔镜都安装在超稳定镜架上，因此对机械压力、温度变化和振动等外界扰动都不敏感。所有的光学元件都安装在具有高机械稳定性的殷钢平台上，殷钢材料的低热膨胀系数保证了SpectroStar免受外界温度变化带来的影响，这一点对于如遥感应用等野外作业是非常重要的。
非线性晶体
SpectroStar使用的是如PPLN、MgO PPLN和MgO SLT等高品质的非线性晶体。一块标准的PPLN晶体有8个极化周期，可以覆盖大约3μm的波长范围。如果要覆盖整个2μm-6μm的波长范围，则需要几块晶体。晶体安装在具有很高控温精度和温度稳定性的电炉中，电炉的工作温度可以在很大的范围内变化，从而可以使晶体很方便地所需要的极化周期内，提高波长转换的效率。
系统结构
SpectroStar的泵浦源是线宽为10-4 cm-1的VersaDisk
1030激光器。扫描电子控制系统可以控制VersaDisk 1030激光器的所有波长选择元件的位置，特别是谐振腔端镜、标准具和双折射滤光片。谐振腔两个端镜之间的距离决定了谐振腔的长度，标准具用来实现单纵模振荡，双折射滤光片用来改变泵浦波长。同步移动上述元件就可以使VersaDisk
1030激光器的输出纵模频率在150GHz范围内调谐。VersaDisk 1030的不同型号的最大单频输出功率从5W到50W（在调谐范围输出功率最大的1030nm处）。
波长调谐
SpectroStar的闲置光波长可以通过改变泵浦激光器VersaDisk
1030的波长来改变，这样就不需要频繁改变OPO晶体的位置或温度。因为OPO输出闲置光的位置取决于谐振腔结构的稳定性，所以SpectroStar的光束可以始终保持在目标的同一位置上。
泵浦激光器VersaDisk 1030的波长可以在1000nm-1060nm之间改变，这个特性与晶体在特定波长的最优极化周期结合起来可以使每一台SpectroStar都可以在非线性晶体的整个工作波长范围内获得输出。
连接和电源
SpectroStar和VersaDisk 1030在机械上使一个结构很紧凑的系统。扫描电子控制系统和VersaDisk
1030的电源都安装在一个19"的机箱中（可以安装在机柜中）。VersaDisk
1030激光器采用19"的循环冷却系统（以风冷或水冷方式进行热交换）。用电要求为单相电（100-240V，50/60Hz）。
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