近紅外至(zhi)中紅外可調諧(xie)激光器選型方案

本(ben)文旨在討論在選用近紅(hong)外至中紅(hong)外光源時一(yi)些注意事項和方案建議。

不同光譜(pu)范圍定義

通(tong)常而(er)言，人們談起紅(hong)外光源，指的(de)是真空波長(chang)(chang)大于 ~ 700–800 nm（可見(jian)波長(chang)(chang)范(fan)圍的(de)上(shang)限(xian)）的(de)光。

該(gai)描述中沒有明(ming)確定義具體波長下限是(shi)因為人眼對于對于紅外感是(shi)緩慢降(jiang)低，而非斷崖式截止。

比如(ru)人(ren)眼響應度(du)例如(ru) 在 700 nm 處(chu)已經非(fei)常低，但(dan)是如(ru)果(guo)光足夠強，人(ren)眼甚至可以看(kan)到波長(chang)超過 750 nm 的某些激光(guang)二極管發出的光(guang)，這也使(shi)得(de)紅(hong)外激光(guang)存在(zai)安全風險--即(ji)使(shi)人眼(yan)感覺不是很亮，其實際功率卻可能已經很高。

同樣，和紅外光源下限范圍（700nm~800nm)一樣，紅外光源的上限定(ding)(ding)義范圍也不確定(ding)(ding)，通常理解而言(yan)，大約為1mm

以下是(shi)一些關于紅外波段的(de)常用(yong)定義:

• 近紅外光譜區域（也(ye)稱 IR-A），范圍(wei)~ 750 至 1400 nm

在這(zhe)個波(bo)長(chang)區域發(fa)射的激光很容(rong)(rong)易噪聲人眼安全問題，因為人眼聚(ju)焦功能兼容(rong)(rong)近紅外(wai)和可見光范圍(wei)，使(shi)得近紅外波段(duan)光(guang)源(yuan)可以以相同(tong)的方式傳輸并聚焦到敏(min)感(gan)(gan)的視網膜，但是近紅外(wai)波(bo)段(duan)光(guang)并不(bu)會觸(chu)發(fa)保(bao)護(hu)性眨(zha)眼(yan)反(fan)射(she)。 導致人眼(yan)因為感(gan)(gan)知不(bu)敏(min)感(gan)(gan)而(er)使得視網膜承受過大能量損壞(huai)，所以在這個波(bo)段(duan)使用光(guang)源(yuan)要充(chong)分注(zhu)意中用眼(yan)保(bao)護(hu)。

• 短(duan)波(bo)長紅外(wai)線（SWIR、IR-B）范圍從(cong) 1.4 到 3 μm。

這個區(qu)域對眼睛來說相對安全，因為這種光在到達視網膜(mo)之前就被眼睛吸收(shou)了。

例如，用于光纖通信的摻鉺光纖放大器就在該區域運行。

• 中波(bo)紅外 (MWIR) 范圍為 3 至 8 μm。

大(da)氣(qi)在該地區的部分地區表現出(chu)(chu)強(qiang)烈的吸收作用； 有(you)許(xu)多大(da)氣(qi)氣(qi)體在這個(ge)波段(duan)會出(chu)(chu)現就吸收譜線(xian)，例(li)如 二氧化碳 (CO(2)) 和(he)水(shui)蒸氣(qi) (H(2)O)。

也因(yin)為許多氣(qi)體(ti)(ti)在(zai)這(zhe)(zhe)個波(bo)段表現出表現出很(hen)強的吸(xi)收特性，這(zhe)(zhe)使得該(gai)光譜區域很(hen)多用(yong)于(yu)(yu)對(dui)于(yu)(yu)大氣(qi)中氣(qi)體(ti)(ti)檢測(ce)。

• 長波(bo)紅外 (LWIR) 范圍為 8 至 15 μm。

• 其(qi)次(ci)是遠紅外 (FIR)，范(fan)圍從(cong) 15 μm 到 1 mm（但也有定義從(cong)50μm開始，見ISO 20473）。

該光(guang)譜區域(yu)主要(yao)用(yong)于熱成像。

本文旨在討(tao)論在選(xuan)用近紅外至中(zhong)紅外光源寬帶可調(diao)波(bo)長激(ji)光器，它們(men)可能包含(han)上述中(zhong)的短波(bo)長紅外線（SWIR、IR-B ，范(fan)圍(wei)從 1.4 到 3 μm ）和部(bu)分中(zhong)波(bo)紅外 (MWIR，范(fan)圍(wei)為 3 至 8 μm）

典型(xing)應用

這個波段的個光源(yuan)的典(dian)型應用(yong)是在微量氣體的激光(guang)吸收光(guang)譜中的(de)識別(bie)（例(li)如醫學診斷和環境監(jian)測中的(de)遙感）。在這里(li)，人們利用中紅外光譜區(qu)許多(duo)分子(zi)的強烈和特征吸收帶（作為“分子指(zhi)紋"），進行分析。雖然人們也可以通(tong)過近紅外區(qu)的泛吸收線(xian)(xian)來研究其中一些分子，因為近紅外激光源更容(rong)易制備，但使(shi)用中紅外區(qu)域中強大(da)的基本吸收線(xian)(xian)具(ju)有更高的靈(ling)敏度(du)是有優勢(shi)的。

在中紅外成像中，這個波段的個光源也有應(ying)用(yong)，其(qi)中人(ren)們通常利用(yong)的是中紅外光能更(geng)深入材料且散(san)射較少的優(you)勢。例如在對應的高光譜成像應用(yong)中(zhong)，近紅(hong)(hong)外至中(zhong)紅(hong)(hong)外可(ke)以為每(mei)個像素（或體素）提供光譜信息。

由于中紅(hong)外激光源(yuan)（例(li)如光纖(xian)激光器(qi)）的不斷發(fa)展，非金屬激光材料加(jia)工的應用(yong)也變得(de)越來越實用(yong)。通常(chang)，人們利用(yong)某些(xie)材料對(dui)紅外光的強烈吸收，例(li)如聚合(he)物薄膜，選擇性地去除材料。

一(yi)個典型的案例是(shi)用(yong)于電子(zi)和(he)光電子(zi)器件電極的氧化(hua)銦錫（ITO）透(tou)明導電膜需要(yao)通過選擇性(xing)激光燒蝕進(jin)行結構化(hua)。另(ling)一(yi)個例子(zi)是(shi)光纖上(shang)涂層(ceng)的精確剝離(li)。此類應用(yong)中(zhong)在該波段所需功(gong)率水(shui)平通常(chang)遠低(di)于激光(guang)切割等(deng)應用所需的功率(lv)水(shui)平。

近(jin)紅(hong)外(wai)(wai)至中紅(hong)外(wai)(wai)光源(yuan)還被jun方用于針對(dui)熱導導dao彈的(de)定向紅(hong)外(wai)(wai)對(dui)策。除了較(jiao)高的(de)輸(shu)出功率適合致盲紅(hong)外(wai)(wai)相機外(wai)(wai)，還需要在大(da)氣傳(chuan)輸(shu)波段（約3-4μm和(he)8-13μm附近(jin)）內具(ju)有廣泛(fan)的(de)光譜覆蓋(gai)，以防止簡單的(de)缺口濾光片保護(hu)紅外(wai)探測器。

上述的大氣傳輸(shu)窗口也(ye)可(ke)以用于通過定向光束進行(xing)自由(you)空間(jian)光通信，量子級(ji)聯激光(guang)器很(hen)多用(yong)于此類(lei)應用(yong)

在某些情況下(xia)，中紅外(wai)超短脈(mo)沖是必需的，例如，人們可以在激光光(guang)譜學中使用中紅(hong)外(wai)頻率梳，或(huo)利(li)用超短脈沖的(de)高峰值強(qiang)度進(jin)行激光。這(zhe)可(ke)以通(tong)過鎖(suo)模激(ji)光器來(lai)生成。

特別的是，對于近紅外至中紅外的光(guang)源，一些(xie)應用(yong)對于掃(sao)描波(bo)長(chang)(chang)或者波(bo)長(chang)(chang)可調有著特別需求(qiu)，而近紅外(wai)至中紅外(wai)波(bo)長(chang)(chang)可調諧(xie)激光(guang)器在這些應用中也扮演(yan)著ji其重要的(de)角(jiao)色

例如在光譜學中(zhong)，中(zhong)紅(hong)外(wai)可(ke)調(diao)(diao)諧(xie)激光在無論是(shi)氣體(ti)傳感、環境監測(ce)還是(shi)化(hua)學分析(xi)中(zhong)，中(zhong)紅(hong)外(wai)可(ke)調(diao)(diao)諧(xie)激光器(qi)都是(shi)bi不可(ke) 少的(de)(de)工具。科學家(jia)們通過調(diao)(diao)整激光的(de)(de)波長(chang)，將其精確地定位(wei)在中(zhong)紅(hong)外(wai)范(fan)圍內，以(yi)此探測(ce)特定的(de)(de)分子吸收(shou)線。這樣(yang)一來，他(ta)們可(ke)以(yi)獲得有關物質組成和性質的(de)(de)詳細信(xin)息(xi)，如同破解(jie)了(le)一本藏滿秘(mi)密(mi)的(de)(de)密(mi)碼書。

在醫學成像(xiang)領(ling)域，中紅(hong)外(wai)(wai)可調諧激(ji)光器(qi)也發揮著重(zhong)要作用。它們被廣泛應用于非侵入性診(zhen)斷和成像(xiang)技術(shu)中。通過精確調諧激(ji)光的波長(chang)，中紅(hong)外(wai)(wai)光線可以(yi)穿透生物組織，帶來(lai)高分辨(bian)率(lv)的圖像(xiang)。這對于檢測和診(zhen)斷疾病以(yi)及異常情(qing)況具有重(zhong)要意(yi)義(yi)，猶如(ru)一道(dao)窺探人體內部(bu)秘密(mi)的神奇(qi)之光。

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國防和安(an)全(quan)領域同(tong)樣離(li)不(bu)開中紅(hong)外可調諧激光器的應用(yong)。在紅(hong)外對抗(kang)中(zhong)，尤其(qi)是針對(dui)熱追(zhui)蹤(zong)(zong)dao彈的(de)對(dui)抗中(zhong)，這(zhe)些激(ji)光(guang)器發揮著關(guan)鍵作用。例如(ru)，定向(xiang)紅外對(dui)抗系(xi)統(tong)(DIRCM)就能保護飛機免受(shou)dao彈的(de)追(zhui)蹤(zong)(zong)與攻(gong)擊。通過快速調整激(ji)光(guang)的(de)波長，這(zhe)些系(xi)統(tong)可(ke)以干擾來襲dao彈的(de)制(zhi)導系(xi)統(tong)，瞬間扭轉戰(zhan)局，宛如(ru)一把守(shou)護天空的(de)神(shen)劍(jian)。

遙感技術是對(dui)地球的觀(guan)(guan)測和監(jian)測的重要手(shou)段，而其(qi)中(zhong)紅外(wai)可(ke)調諧激(ji)光(guang)器(qi)扮演著關鍵角色。環境監(jian)測、大氣(qi)(qi)(qi)研究和地球觀(guan)(guan)測等(deng)領(ling)域(yu)都依賴(lai)于(yu)這些(xie)激(ji)光(guang)器(qi)的應用。中(zhong)紅外(wai)可(ke)調諧激(ji)光(guang)器(qi)使科學(xue)家(jia)能(neng)夠測量大氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的特定吸收線(xian)，提供了(le)寶貴的數據，助(zhu)力氣(qi)(qi)(qi)候(hou)研究、污染監(jian)測和天氣(qi)(qi)(qi)預報，猶如一道洞察自然奧秘(mi)的魔(mo)鏡。

在(zai)工業環(huan)境中(zhong)，中(zhong)紅外可調諧激(ji)光器被廣泛用于精(jing)密材料加工。通過將激(ji)光調整(zheng)到某些材料所強烈吸收(shou)的波長，它們實現了選擇性的燒蝕、切割或焊(han)接(jie)。這(zhe)使得電子、半(ban)導體和微細(xi)加工(gong)(gong)等領域的(de)精(jing)(jing)確制造(zao)成為(wei)可(ke)能。中紅(hong)外可(ke)調諧激光器如同一把精(jing)(jing)工(gong)(gong)打磨的(de)刻刀，讓工(gong)(gong)業界(jie)能夠雕琢出精(jing)(jing)雕細(xi)刻的(de)產(chan)品，顯現出技(ji)術的(de)華彩光芒。

近紅(hong)外至(zhi)中紅(hong)外可調諧(xie)激(ji)光(guang)器產品(pin)類(lei)型(xing)和選型(xing)特點

很多技術都可以(yi)產生(sheng)近(jin)紅外至中紅外激光(guang)(guang)(guang)，例如早期基于三元鉛化合物或四元化合物獲得的各(ge)種類型的鉛鹽(yan)激光(guang)(guang)(guang)器，以(yi)及常見(jian)的摻雜(za)絕(jue)緣體體激光(guang)(guang)(guang)器，各(ge)種光(guang)(guang)(guang)纖激光(guang)(guang)(guang)器，二氧化碳氣體(ti)激光器等等，這(zhe)里(li)著重討論幾種可(ke)以(yi)可(ke)以(yi)在(zai)近紅外至中紅外大范圍波長可(ke)調的激(ji)光原理技術(shu)和產品。

1.光(guang)參量振蕩(dang)器(qi)、放大器(qi)和(he)發生器(qi)(OPO和(he)OPA）

在非(fei)線性頻(pin)率轉換系統中，用(yong)一個近紅外激光器(qi)，泵(beng)浦光學參(can)量振蕩器 (OPO)、放大器(qi) (OPA) 或發(fa)生器(qi) (OPG)，可以生成(cheng)中紅外(wai)光譜(pu)區域(yu)中的閑頻光

一(yi)些例子：

• 在納秒OPO中(zhong)紅外激光器中，可以用Q 開關激(ji)光(guang)器作為泵浦源。 用于此(ci)類應用的常見晶體材(cai)料有二 磷(lin) hua 鋅鍺（ZGP、ZnGeP(2)）、硫化(hua)(hua)銀鎵(jia)和硒化(hua)(hua)物（AgGaS(2)、AgGaSe(2)）、硒化(hua)(hua)鎵(jia) (GaSe) 和硒化(hua)(hua)鎘(ge) (CdSe)。

由于許(xu)多(duo)這些(xie)材料(liao)在 1 μm 區域不(bu)透明(ming)，因(yin)此通常必須使用串聯 OPO：di一(yi)個 OPO 將 1 μm 激光(guang)輻射轉換為(wei)更長的(de)波(bo)長，然后用于泵浦實際的(de)中紅(hong)外 OPO。

而后者的信號和閑頻都可以在中紅外光譜(pu)區。

• 1064 nm 的(de)鎖模皮秒 Nd:YVO(4) 激光(guang)(guang)(guang)器也可用于(yu)(yu)(yu)同步泵(beng)浦 OPO 與(yu) LiNbO(3) 晶體，允許閑頻光(guang)(guang)(guang)輸(shu)出達 4 μm 甚至 4.5 μm，其波長限制主要是優于(yu)(yu)(yu)在(zai)長波長處(chu)增加閑頻光(guang)(guang)(guang)吸收。所(suo)以 基于(yu)(yu)(yu)此(ci)原理的(de)OPO 通常會(hui)有一個(ge)諧振信(xin)號。

這樣的設備可(ke)以很容(rong)易(yi)地產生具有數十毫焦耳(er)能量的脈沖(chong)。 輸出波長可(ke)在(zai)數百(bai)納米(mi)范(fan)圍內調諧。

昊(hao)量光電可提供以下一(yi)些常見的產品參(can)數表(biao)：

2. CWOPO

相比較于一般OPO的脈沖(chong)激發，進來的CWOPO技術產品(pin)中提(ti)供(gong)了(le)基于如下框架(jia)的中紅外激光(guang)器

1) DFB 光(guang)纖激(ji)光(guang)器和放(fang)大(da)器

2) DFB 光纖激光器控制

3) OPO 光學部(bu)分以及(ji)控制

此類(lei)產(chan)品可以提(ti)供1435 – 4138 nm (6969-2416 cm-1) 的中紅(hong)外范圍(wei)內(nei)提(ti)供連(lian)續可調(diao)的輸(shu)出波長，于(yu)此同時，相比于(yu)脈沖OPO，此類(lei)產(chan)品可以提(ti)供很(hen)you秀(xiu)的線寬(kuan) （<100 MHz ）

這使得此類(lei)產品在紅外定(ding)標，光(guang)譜分析等應(ying)用更(geng)具優化的可(ke)能

昊量光(guang)電可提供(gong)以下一些常見的產品參(can)數表(biao)：

3.量子級(ji)聯激(ji)光器

量(liang)子級聯激光器(qi)是(shi)半導體激光(guang)器領域(yu)一個相對較新(xin)的發展方向。

量子級聯激光器相較于早期基于帶間躍遷的(de)中紅外半導(dao)體(ti)激光器的(de)不同之處，在于它(ta)是基于子(zi)帶間(jian)躍遷(qian)的(de)工作方式。

這使得量子級聯(lian)激光器能夠(gou)通(tong)過設計半導體層結(jie)構的(de)細節，讓躍遷的(de)光子(zi)能量(liang)（及波長）可以在很(hen)寬的范圍內變化。除(chu)此之外，通過(guo)外腔器(qi)件也(ye)能做到覆蓋一(yi)些重(zhong)要的波(bo)長調諧(xie)范圍（有時超過(guo)中(zhong)心波長(chang)的 10%）。

雖然目前需要低溫冷卻才可達到它的zui 佳性能，許(xu)多量子級(ji)聯(lian)激光(guang)(guang)器(qi)仍可以(yi)做到在室(shi)溫下運行(xing)，甚(shen)至(zhi)是(shi)連續運行(xing)。量子級(ji)聯(lian)激光(guang)(guang)器(qi)也可以(yi)用于產生脈(mo)沖激光(guang)(guang)，其脈(mo)沖時間甚(shen)至(zhi)可以(yi)遠低(di)于 1 ns ，雖然峰值(zhi)功率(lv)相當有限。

對于功(gong)率而言(yan)，雖然通過優化，其(qi)輸出功(gong)率可以達到1W，但是該類激光器的(de)輸出功(gong)率仍(reng)然低于常見的(de)紅外激光器。

因(yin)為，在量子級聯激光器(qi)主要應用于光譜學領域中，量級級聯激光僅(jin)局限于聲子(zi)能(neng)量較低的躍遷。

以下是一些(xie)常見(jian)參(can)數和類型(xing)

CW-DFB激(ji)光管20000px-1-58000px-1  

脈沖(chong)DFB激光管17500px-1-58750px-1  

制冷DFB激光管16125px-1-59250px-1

OPO（光(guang)學參量振蕩(dang)器）和量子(zi)級聯(lian)是兩種在中紅(hong)外(wai)激光(guang)產生中常用(yong)的(de)技術，它們(men)有一些(xie)顯著的(de)應用(yong)區別。

OPO（Optical Parametric Oscillator，光學參量振(zhen)蕩器）：

OPO是(shi)一種非(fei)線性光學設備，利(li)用非線性光學晶體或光纖中的參量(liang)(liang)過(guo)(guo)程產生新的波長，包括中紅外波段。OPO通過(guo)(guo)泵浦(pu)光源激發參量(liang)(liang)振蕩，其中振蕩器中的非線性(xing)材料(liao)將泵浦(pu)光分裂(lie)成信號光和輔助(zhu)光(guang)。信號(hao)光(guang)波(bo)長可調諧(xie)到中紅外范(fan)圍(wei)，而輔助(zhu)光(guang)則充當泵(beng)浦光(guang)源的(de)反饋(kui)。OPO具(ju)有較高的(de)轉(zhuan)換效率和(he)較(jiao)寬的頻率調(diao)諧范圍，因此在中紅外激光研究(jiu)和(he)應用中得到廣泛應用。

應用區別：

OPO適用(yong)于需要頻率可(ke)調諧性的應用(yong)。通(tong)過調整泵(beng)浦光的頻率或非線性晶(jing)體的相位匹配條件，可(ke)以(yi)在中紅外范圍內(nei)實現連續可(ke)調諧的激光輸出。

OPO可用(yong)于光譜分析、氣(qi)體檢測、生(sheng)物(wu)醫學成(cheng)像(xiang)(xiang)等(deng)領(ling)域，特別適用(yong)于需(xu)要在(zai)中紅外(wai)波段進行高靈敏度分析或顯(xian)微成(cheng)像(xiang)(xiang)的應(ying)用(yong)。

量子級(ji)聯（Quantum Cascade）：

量子級聯激(ji)光器是一種基于(yu)半導體超晶格結構的(de)激(ji)光器，通過量(liang)(liang)子級聯(lian)過程(cheng)(cheng)產生中紅外(wai)激(ji)光。在量(liang)(liang)子級聯(lian)激(ji)光器中，電(dian)子在多個(ge)能帶(dai)之(zhi)間(jian)通過逐級躍遷的(de)過程(cheng)(cheng)釋(shi)放(fang)能量(liang)(liang)，產生連續可調諧的(de)中紅外輻射。

應用區別(bie)：

量子(zi)級聯激光器具有較(jiao)高的(de)功率和較(jiao)窄的(de)光譜線寬，適用于高分(fen)辨(bian)光譜測量、激(ji)光雷達、紅外成像等(deng)領域。

量子(zi)級聯激(ji)光(guang)器還可以在高溫環境下(xia)工(gong)(gong)作，因此適用(yong)于需要在惡劣條件下(xia)進行中(zhong)紅外激(ji)光(guang)應用(yong)的(de)場合(he)，例(li)如工(gong)(gong)業檢(jian)測、環境監測等。

綜上(shang)所述，OPO主(zhu)要用于頻率可(ke)調諧性較高的(de)應用，而量子(zi)級聯激光器則更適用于高功率、窄線寬(kuan)和高溫(wen)。

具體的(de)參數(shu)數(shu)值差別(bie)對比因產品型號和制造商而異，以(yi)下是一些常見參數(shu)對比的(de)示例：

1.頻率可調(diao)諧性：

OPO：可實現連(lian)續可調(diao)諧(xie)的(de)中紅(hong)外激光輸出，頻率(lv)范圍通(tong)常在幾百兆(zhao)赫(he)茲至(zhi)數千兆(zhao)赫(he)茲或更寬。

量子級(ji)聯：頻率調(diao)諧范圍相對較窄，通(tong)常(chang)在幾(ji)十(shi)兆(zhao)赫(he)茲至數(shu)百兆(zhao)赫(he)茲或更窄。

2. 輸出功率和效率：

OPO：輸出功率通常在幾百毫(hao)瓦至(zhi)數(shu)瓦級別，轉換效(xiao)率可達10%以上。

量子級聯：輸出功率通(tong)常在(zai)幾十毫瓦至幾百毫瓦級別，轉換效率可達20%以上(shang)。

3. 光譜線寬：

OPO：光譜線寬較窄，通常在幾千(qian)兆赫茲至(zhi)數十兆赫茲范圍內(nei)。

量子(zi)級(ji)聯：光譜線寬相對較寬，通常在幾十千兆(zhao)赫(he)茲(zi)至數百兆(zhao)赫(he)茲(zi)范圍內。

4. 工作溫(wen)度：

OPO：通常需要在較穩(wen)定的室溫或接近室溫條件下工作(zuo)。

量子(zi)級(ji)聯：可(ke)以(yi)(yi)在較高的工(gong)作溫度下工(gong)作，通常(chang)在室溫以(yi)(yi)上(shang)，甚至可(ke)達數十(shi)攝(she)氏(shi)度。

需要注意的(de)是(shi)，這(zhe)些(xie)數值(zhi)僅作為一(yi)般參(can)(can)考，并不能代(dai)表(biao)(biao)所有(you)商(shang)業產品的(de)具(ju)體參(can)(can)數。實際的(de)參(can)(can)數取決于產品型號、技術(shu)進展(zhan)以及制造商(shang)的(de)設計和性(xing)能要求。在選擇具(ju)體的(de)商(shang)業產品時，zui 好參(can)(can)考產品規格(ge)表(biao)(biao)和廠商(shang)提供(gong)的(de)技術(shu)文檔以獲取準確的(de)參(can)(can)數信息。

超(chao)連續譜光(guang)源

有一些基于超(chao)連續譜生(sheng)(sheng)成產生(sheng)(sheng)的光(guang)源，其波(bo)(bo)段橫跨了中紅外波(bo)(bo)段的很大一(yi)部分。這種光(guang)源可以基于某些中紅外光纖運作，通(tong)過(guo)這些光纖發送強烈的光(guang)脈沖，從而產強烈(lie)的非線(xian)性(xing)相互作用。

如果(guo)需要可(ke)(ke)調(diao)的窄線(xian)寬的光，就可(ke)(ke)以(yi)使(shi)用可(ke)(ke)調(diao)的濾(lv)波器從(cong)寬譜光(guang)中(zhong)提取(qu)出想(xiang)要的光(guang)譜成分(fen)。在一些情況下，人們會利用全(quan)部(bu)的光(guang)譜。一個例(li)子是光(guang)學相干斷(duan)層掃描(OCT)，該過程經常會在(zai)較(jiao)(jiao)短的(de)波段下(xia)進行，但中紅(hong)外光在(zai)此應用上的(de)優勢在(zai)于中紅(hong)外光的(de)散射較(jiao)(jiao)少，相(xiang)對較(jiao)(jiao)短波段而言，擁有滲(shen)透更深(shen)層的(de)能力。

目(mu)前，zui流(liu)行的(de)(de)商用(yong)中(zhong)紅(hong)外 (mid-IR)光(guang)源(yuan)是(shi)光(guang)學參量振(zhen)蕩器 (OPO) [1] 和(he)放大器 (OPA) [2]，以及量子級聯激(ji)光(guang)器 (QCL) [3]。它(ta)們已經取得(de)了非(fei)常好的(de)(de)性能，并被(bei)證明(ming)在(zai)(zai)許多重(zhong)要的(de)(de)應(ying)用(yong)中(zhong)很(hen)有(you)用(yong)。然而(er)，應(ying)該注(zhu)意(yi)的(de)(de)是(shi)，OPO/OPA 很(hen)復(fu)雜，易受振(zhen)動(dong)影(ying)響，需(xu)要經常維護，并且難以擴大功(gong)率。QCL 可以覆蓋 ~3.5–12 的(de)(de)顯著發(fa)(fa)(fa)射波段(duan) μm，但(dan)它(ta)們發(fa)(fa)(fa)射低輸出功(gong)率，每個激(ji)光(guang)器輸出波長的(de)(de)可調(diao)諧性有(you)限。這(zhe)(zhe)導致(zhi)需(xu)要為這(zhe)(zhe)些激(ji)光(guang)源(yuan)找到(dao)新(xin)的(de)(de)替代解決方案。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)種情況下，高功(gong)率中(zhong)紅(hong)外超連(lian)續譜(pu)發(fa)(fa)(fa)生器顯得(de)非(fei)常有(you)趣，主(zhu)要是(shi)由(you)于它(ta)們的(de)(de)du 特(te)特(te)性，其中(zhong)zui重(zhong)要的(de)(de)是(shi)它(ta)們的(de)(de)廣譜(pu)跨越(yue)數千納米、高光(guang)譜(pu)功(gong)率密度（>1 mW/nm  ）與傳統激(ji)光(guang)器相(xiang)比(bi)，它(ta)具有(you)更寬的(de)(de)帶(dai)寬、更高的(de)(de)空(kong)間相干性、方向(xiang)性(xing)和亮(liang)度(du)。

昊量光電提供以下(xia)一些(xie)常(chang)見的中紅外(wai)超(chao)連續譜產(chan)品參數：

微型中(zhong)紅外光(guang)源

目(mu)前有許(xu)多嘗試(shi)開發用(yong)于中紅(hong)外(wai)應用(yong)的(de)光(guang)子(zi)集成電(dian)路，例如有基于硅(gui)光(guang)子(zi)平(ping)臺進行開發的(de)。無奈的(de)是，在芯片上(shang)實現中紅(hong)外(wai)光(guang)源并(bing)不容(rong)易(yi)，這也使得(de)人們對許(xu)多可能的(de)方法(fa)開展過研究。一個(ge)例子(zi)是集成光(guang)源到其(qi)他(ta)半導體上(shang)，盡(jin)管這在技術上(shang)存在困難，但也有涉及(ji)倒裝(zhuang)芯片鍵合技術的(de)例子(zi)。另(ling)一(yi)種可能性是集成黑體發(fa)射器（→ 熱輻射(she)）或發光材料，只不(bu)過這(zhe)樣(yang)不(bu)會得到空間相干輻(fu)射。

還有其他基于非線性頻率(lv)轉換(huan)，利用克爾(er)非線性進行四波混頻或(huo)受激拉曼散(san)射的方法。并且使用(yong)微諧振器，還可以生成頻率梳(shu)。

除此之外(wai)

以下(xia)是一些使用頻率(lv)較少的中紅外光源，因應用不廣，此處(chu)不做過多(duo)詳(xiang)細討論

自(zi)由電子(zi)激光器(qi)

倍頻CO?激光(guang)器

總述

基于以上，如下給出(chu)各種激(ji)光(guang)器類型(xing)對比選(xuan)型(xing)參考：

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