適用于移頻激發(fā)拉曼光譜測(cè)試的光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器研究.pdf

1、廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門(mén)大學(xué)研究生學(xué)木活動(dòng)剃范(試仃)》。另外，該學(xué)位論文為(廈門(mén)走精勻稱(chēng)釷蚴院呂雪芹)課題(組)的研究成果，獲得(固黏篡趁蝴課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在(海捌糸朋勵(lì)多勿吐)實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫(xiě)課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱(chēng)，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的

2、，可以不作特翱l聲明。)聲明人(簽名)：王幕2喘年夕月乃日摘要拉曼光譜檢測(cè)常常受到熒光的干擾，從而嚴(yán)重影響拉曼峰的識(shí)別。移頻激發(fā)拉曼差分光譜法(SERDS)由于技術(shù)簡(jiǎn)單、熒光減除效果好而被廣泛用于從大的熒光背景中提取樣品的拉曼信號(hào)。SERDS實(shí)現(xiàn)熒光背景消除的關(guān)鍵在于，激發(fā)光源能夠輸出多束功率相當(dāng)、波長(zhǎng)相近的激光，且波長(zhǎng)穩(wěn)定性好、光譜線寬窄、功率大。光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器是以外部光柵作為光反饋和選模元件的一類(lèi)波長(zhǎng)可調(diào)諧激光源，具有體

3、積小、線寬窄、功率大和調(diào)諧范圍寬的特點(diǎn)，滿(mǎn)足SERDS對(duì)光源的要求。本論文開(kāi)展了適用于SERDS的785nm光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的研究工作，取得了一系列有意義的研究結(jié)果，主要內(nèi)容如下：1785nm大功率光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的研制。采用市售的785nm大功率激光二極管構(gòu)建了一套Littrow型光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，通過(guò)分析激光二極管結(jié)平面垂直于和平行于光柵刻線兩種構(gòu)型下激光器的輸出性能，證實(shí)了平行放置構(gòu)型下激光器的性能較

4、優(yōu)，在900mA大電流注入下，可實(shí)現(xiàn)62rim的波長(zhǎng)調(diào)諧，同時(shí)激射線寬可壓窄至O1nm以?xún)?nèi)，單波長(zhǎng)輸出功率可達(dá)到250roW，放大的自發(fā)發(fā)射抑制比高達(dá)30dB。2785nm光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器在SERDS中的應(yīng)用研究。選擇五個(gè)不同的激發(fā)波長(zhǎng)，對(duì)含較強(qiáng)熒光背景的芝麻油樣品進(jìn)行了拉曼光譜測(cè)試，通過(guò)光譜差分和高斯函數(shù)擬合處理，成功將拉曼信號(hào)從熒光背景中提取出來(lái)，結(jié)果表明，受到信號(hào)強(qiáng)度和光譜分辨率的相互制約，當(dāng)選擇的激發(fā)光波長(zhǎng)間隔與拉曼光

5、譜的線寬相當(dāng)時(shí)，可重構(gòu)出高質(zhì)量的拉曼光譜圖：實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步采用SERDS法重構(gòu)了含不同濃度堿性品紅染料的乙醇溶液的拉曼光譜，說(shuō)明當(dāng)測(cè)試的拉曼信號(hào)強(qiáng)度弱于隨機(jī)噪聲的二倍數(shù)值時(shí)，SERDS法將不再能準(zhǔn)確地還原出樣品的拉曼信號(hào)。3便攜式光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的設(shè)計(jì)和研制。在Littrow光柵外腔結(jié)構(gòu)中，提出一種以平移調(diào)節(jié)增益器件相對(duì)于衍射光柵的水平位置來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)連續(xù)調(diào)諧的新型波長(zhǎng)調(diào)諧方式，構(gòu)建了一款小型化結(jié)構(gòu)的光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，當(dāng)采