Rainbow 1550 OEM-Dual“双口延时可调”飞秒光纤激光器：太赫兹时域光谱系统理想光源

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诺派激光Rainbow 1550 OEM-Dual飞秒光纤激光器，针对太赫兹系统的核心需求设计，具备以下特性：

• 全光纤集成：内置分束模块，免除复杂光路调试，支持透射/反射式系统快速搭建。
  

• 高稳定性输出：基于Smart-lock锁模技术，确保长期运行中功率与脉宽稳定，满足动态过程监测需求。
  

• 定制灵活性：支持双通道功率独立调节、延时定制及尾纤长度与脉冲宽度针对性优化，控制方式灵活可选，为客户搭建理想太赫兹时域光谱系统提供极大便利。
  

典型太赫兹时域光谱仪结构装置图（透射式）

引言：太赫兹技术的核心光源需求

太赫兹波是指频率范围为0.1~10.0THz的电磁波，其波长范围为30~3000μm，介于红外和微波之间。由于太赫兹波所处波段频率范围与较多材料的分子转动和振动的频率相符，多数材料在太赫兹波段拥有特征指纹谱。太赫兹时域光谱技术是一种相干的探测技术，优势是能够以非接触、无损伤的方式探测材料的光学特性，包括透射式和反射式太赫兹时域光谱技术等。太赫兹时域光谱（THz-TDS）系统作为现代光谱分析的尖端工具，凭借其高分辨率、高灵敏度及无损探测能力，在材料科学、生物医学、工业质检等领域展现出不可替代的潜力。其核心原理依赖于飞秒激光泵浦产生的脉冲太赫兹波，通过分析物质对太赫兹波的吸收与相位变化，获取分子振动、载流子动力学等关键信息。然而，系统的性能上限——包括带宽、动态范围和稳定性——直接受限于所用飞秒激光器的品质。

电磁波谱中的太赫兹频谱

传统太赫兹光谱系统常面临以下瓶颈：

• 带宽与分辨率的矛盾：单次测量中，窄带探测易导致“啁啾失真”，限制可用带宽（通常≤1.5 THz）与光谱分辨率的平衡。
  

• 稳定性与集成化需求：固体飞秒激光器（如钛宝石）虽单脉冲能量高，但重复频率低（≤1 kHz）、体积庞大，难以满足工业现场或动态过程监测需求。
  

• 应用场景的扩展性：从等离子体诊断到生化物质识别，新兴应用要求光源兼具高重复频率（>100 MHz）、紧凑结构与低功耗特性。
  

目前，常用的飞秒激光器可分为固体激光器和光纤飞秒激光器。

固体激光器采用固体激光材料（例如钛宝石）作为工作物质，产生的飞秒激光的单脉冲能量很高（毫焦量级，甚至可达焦耳量级），但重复频率相对较低，通常在1 kHz以下，且整机体积一般较大，通常只在实验室中使用。

与固体激光器相比，光纤飞秒激光器通过全光纤结构实现了高重复频率（百MHz级）、紧凑体积与卓越稳定性的统一。其纳焦量级的单脉冲能量虽低于固体激光器，但通过锁相放大技术，可显著提升太赫兹信号的信噪比，尤其适用于小型化、便携式系统搭建。例如，清华大学2025年采购的太赫兹时域光谱仪即明确要求采用全光纤飞秒激光器，以支持>100 Hz扫谱速度、0.6 GHz光谱分辨率及免维护连续运行。

Rainbow 1550 OEM-Dual飞秒光纤激光器

• 生物医学：结合FPGA芯片与深度学习算法，太赫兹系统可在320毫秒内实现12类生化物质（如氨基酸、蛋白质）的实时识别，准确率达96.67%，为床旁诊断提供新工具。

• 工业质检：全光纤式系统支持药物涂层厚度测量、复合材料缺陷无损检测，部分案例显示检测效率提升超50%。

• 前沿科研：超连续谱增强技术（SETS）将太赫兹带宽拓展至2.3 THz，失真降低50%，助力等离子体动力学与材料相变研究。