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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明涉及一种基于MgF2微腔光频梳的快速光谱分析系统，用于物质分析、距离测量、环境监测等实验的输出光谱进行分析处理。所述的基于MgF2微腔光频梳的快速光谱分析系统包括MgF2微腔光频梳生成模块，测量模块和光谱分析与处理模块，其中MgF2微腔光频梳生成模块包括窄线宽激光器、光功率放大器、偏振控制器、环行器、MgF2微腔、光分束器和光谱仪，实现具有宽光谱、高重复频率的光频梳光源的输出；测量模块主要包括具体应用场景下的的被测物体，应用于物质分析、距离测量、环境监测等实验；光谱分析与处理模块，包括第一离轴抛物面镜、平面反射光栅、平面反射镜、第二离轴抛物面镜、InGaAs线阵探测器、数据处理电路和计算机；用于实现快速高效地光谱分析及信号处理。本发明是用MgF2微腔产生的高重频、宽光谱的光频梳作为光源进行包括但不限于物质分析、距离测量、环境监测等实验，测量速度快，解决难以集成、体积大等问题。通过对干涉光谱的等频率间隔采样，配合处理电路实现高速、实时的光谱分析与处理。

主权项：1.一种基于MgF2微腔光频梳的快速光谱分析系统，其特征在于，包括：MgF2微腔光频梳生成模块1，所述的MgF2微腔光频梳生成模块1用于产生具有宽光谱、高重复频率的光频梳光源，包括窄线宽激光器11、光功率放大器12、偏振控制器13、环行器14、MgF2微腔15、光分束器16和光谱仪17；测量模块2，所述的测量模块2用于进行实验，包括但不限于物质分析、距离测量、环境监测等实验，包括测量系统21；光谱分析与处理模块3，所述的光谱分析与处理模块3，包括第一离轴抛物面镜31、平面反射光栅32、平面反射镜33、第二离轴抛物面镜34、InGaAs线阵探测器35、数据处理电路36和计算机37；所述的窄线宽激光器11产生的单频激光依次经过光功率放大器12、偏振控制器13和环行器14，成为高功率、具有固定偏振态的单频激光，单频激光进入MgF2微腔15，激发MgF2微腔15内的热效应与非线性效应，继而产生四波混频效应，最终生成具有宽光谱、高重复频率的光频梳光源；所述的光分束器16将产生的光频梳分成两路，其中一路传输至测量模块2，用于进行实验，另一路连接至光谱仪17，监测MgF2微腔光频梳的状态；所述的测量系统21将光频梳作为光源进行相关实验，产生的光谱信号传入所述的光谱分析与处理模块3；所述的第一离轴抛物面镜31将输出光准直后，反射至平面反射光栅32使输出光按照不同频率分开，随后通过所述的平面反射镜33、第二离轴抛物面镜34将不同频率的光由所述的InGaAs线阵探测器35接收，把不同频率的光信号转换为电信号被所述的数据处理电路36处理，最后所述的计算机37将处理结果予以显示，可以实现高速的光谱分析与处理。

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