近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所高曉明研究員團(tuán)隊(duì)在實(shí)現(xiàn)免基線(xiàn)標(biāo)定的散粒噪聲極限激光外差光譜探測(cè)方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以《基于摻鉺光纖放大器(EDFA)實(shí)現(xiàn)散粒噪聲極限激光外差輻射計(jì)(LHR)》為題發(fā)表于美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)學(xué)術(shù)期刊Optics Letters（SCI二區(qū), IF=3.60），并被編入編輯精選（Editor’s Pick）（注：編輯精選旨在突出具有卓越科學(xué)質(zhì)量、并代表特定領(lǐng)域工作的文章）。

激光外差輻射探測(cè)技術(shù)(LHR)具有高靈敏度和高光譜分辨率等優(yōu)點(diǎn)，有望發(fā)展成為新一代輕型化衛(wèi)星載荷。然而，由于LHR本振激光在掃描過(guò)程中激光功率的波長(zhǎng)依賴(lài)性，外差輻射計(jì)所測(cè)得信號(hào)存在著基線(xiàn)斜率和信噪比降低等問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致其測(cè)量精度下降。 團(tuán)隊(duì)成員談圖副研究員和博士生李竣設(shè)計(jì)了一種基于摻鉺光纖放大器EDFA的近紅外激光外差光譜探測(cè)方案，利用具有功率飽和放大功能的EDFA將本振激光輸出鎖定在恒定功率上，通過(guò)優(yōu)化本振光功率使外差輻射計(jì)在掃描過(guò)程中工作在散粒噪聲主導(dǎo)的區(qū)域。

實(shí)驗(yàn)測(cè)量了大氣CO2透過(guò)率譜，光譜信號(hào)的信噪比提高了3倍。研究結(jié)果表明，摻鉺光纖放大器（EDFA）支持LHR消除基線(xiàn)斜率帶來(lái)的誤差，提高了激光外差輻射計(jì)的性能。 本研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。

工作在散粒噪聲基線(xiàn)的LHR裝置示意圖

系統(tǒng)噪聲頻譜圖

EDFA支持的LHR測(cè)量的大氣CO2透過(guò)率譜

審核編輯：劉清