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​Cobolt Tor 激光器助力CARS光谱技术突破

​Cobolt Tor 激光器助力CARS光谱技术突破 鼎信优威
2025-08-15
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导读:日本京都大学与庆应义塾大学联合团队在《物理评论应用》(Physical Review Applied)发表突破性研究,首次利用Cobolt Tor 1064nm调Q纳秒激光器成功实现"光谱聚焦相干反斯
近日,日本京都大学与庆应义塾大学联合团队在《物理评论应用》(Physical Review Applied)发表突破性研究,首次利用Cobolt Tor 1064-nm调Q纳秒激光器成功驱动"光谱聚焦相干反斯托克斯拉曼散射"(SF-CARS)技术,无需传统飞秒脉冲激光系统即实现高分辨率分子光谱检测。该成果验证了Cobolt激光器在量子光学领域的卓越性能,为低成本、高灵活性的拉曼光谱技术开辟新路径。

纳秒激光实现飞秒级精度

CARS光谱

        团队采用Cobolt Tor 1064nm激光器(脉冲宽度3.9 ns,重复频率7.0 kHz)作为基频光源,经LBO晶体倍频产生532 nm泵浦光(脉宽3.5 nm),驱动周期性极化铌酸锂晶体(PPLN)产生转换光束。通过精确调控双光束间的飞秒级延迟(数百飞秒量级),利用其固有的频率啁啾特性,在聚乙烯样品中成功分辨间距仅35 cm⁻¹的拉曼峰(2845 cm⁻¹与2880 cm⁻¹),分辨率超越传统非关联光束方案。通过精确控制两束光的时延(τ),首次在纳秒脉冲体系下实现了传统需飞秒激光的光谱聚焦技术(Spectral Focusing)。



分辨率实现突破35 cm⁻¹

实验以聚乙烯薄膜为样本,对比了双光束关联(时延τ < 1 ps)与非关联(τ = 4 ps)两种模式的CARS光谱:

  • 传统模式:未关联双光束光谱分辨率>42 cm⁻¹,无法区分35 cm⁻¹间隔的拉曼双峰。


  • 量子关联模式:利用双光束时域啁啾效应,成功分离35 cm⁻¹间隔特征峰,分辨率实现新的突破。


Cobolt Tor激光器

三大核心优势

高脉冲稳定性:7 kHz高重频下维持稳定纳秒脉冲输出,保障长达数小时的连续相关测量;


优异光束质量:TEM00模光束确保倍频效率与PPLN晶体高效参量转换(转换效率0.3%,500 mW泵浦功率);


窄线宽特性:倍频后532 nm光源线宽<0.1 nm,为双光束提供纯净频谱基础。



参考论文:

Spectral-focusing coherent anti-Stokes Raman scattering driven by bright correlated twin beams,DOI: 10.1103/7pvj-3dqt ,6 June 2025

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