超精密布里渊光谱仪波长标定流程及其鬼线识别方法

本文主要探讨了布里渊光谱仪在高精度波长标定方面的关键技术研究。布里渊光谱仪作为一种在近红外区域具有极高分辨率（高达0.1 pm）的光谱测量设备，其精确的波长标定是一项挑战性任务。针对这一问题，研究者提出了一个协同融合的标定方法。 首先，基于布里渊光谱分析的理论模型，研究人员考虑了泵浦信号波长、受激布里渊频移以及增益谱线型函数等因素，通过这些物理参数来推导出超高分辨率光谱的理想波长。这种方法充分利用了布里渊效应，这是一种非线性光学现象，通过测量光纤中的声光相互作用来获取信息。 接着，作者采用了FP（Fabry-Perot）标准具来进行相对波长的校准。FP标准具是一种光学元件，利用干涉效应提供了一个参考标准，用来调整和校正光谱仪的输出波长，使之与理论值更加吻合。 最后，通过设置在一个充满HCN+ 12CO+ 13CO混合气体的气室中，实现了对C+L波段的全面波长覆盖，完成了绝对波长的标定。这种气室环境可以提供一个稳定的参考，使得光谱仪的测量结果更加准确，同时确保了波长范围的完整性。 文章还针对可能存在的光谱鬼线问题，提出了一种基于受激布里渊增益谱与衰减谱共生特性来识别鬼线的方法。鬼线是光谱中不期望的干扰峰，通过理解并消除这些干扰，可以进一步提高测量的可靠性。 实验结果显示，初始的理论波长偏差达到了10 pm，经过相对标定后，波长不确定度被降低到了±2.5 pm。而通过绝对标定，这个不确定度进一步减小到了±0.035 pm，这是一个显著的进步，证明了所提标定方法的有效性和准确性。 这篇论文对布里渊光谱仪的高精度波长标定技术进行了深入研究，并提供了一套完整的标定流程和策略，对于提高这类精密光谱仪器的性能具有重要的实际意义。对于从事光谱学、非线性光学以及精密测量领域的科研人员和技术人员来说，这是不可或缺的技术参考。