近紅外光譜作為醫(yī)學(xué)診斷的主要工具摘要：本文將圍繞超連續(xù)譜激光技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)，著重講述超連續(xù)光源對近紅外光譜作為醫(yī)學(xué)診斷該技術(shù)的貢獻(xiàn)。NIRS是當(dāng)今醫(yī)學(xué)診斷中常用的技術(shù)。它使用在組織透明窗口內(nèi)發(fā)射的光源，在此窗口內(nèi)，組織的光學(xué)吸收被減弱，有利于光散射現(xiàn)象，增強(qiáng)了光在組織內(nèi)的傳輸，從而能夠探查測量不同組織（如大腦和肌肉）氧合度的主要功能。然而，在廣泛使用的配置中，該技術(shù)使用連續(xù)波照明，無法提供關(guān)于吸收和散射系數(shù)以及組織動態(tài)散射特性的信息。CW-NIRS的另一個(gè)主要限制是由于僅使用少數(shù)波長進(jìn)行激發(fā)，因此在測量期間不會考慮樣品的所有發(fā)色團(tuán)，從而降低了技術(shù)的準(zhǔn)確性。NIRS是當(dāng)今醫(yī)學(xué)診斷中常用的技術(shù)。它 ...

利用波長可調(diào)量子級聯(lián)激光器對痕量化學(xué)物質(zhì)表面進(jìn)行高速和大面積掃描如圖1所示，波長可調(diào)的MIR激光器照亮感興趣的目標(biāo)，反射光被相機(jī)捕獲。隨著激光波長的調(diào)整，相機(jī)同步捕捉反射光的圖像。對原始超立方體進(jìn)行處理以校正背景熱輻射和照明激光束的強(qiáng)度模式，以生成代表目標(biāo)表面反射率的超立方體。然后對反射超立方體進(jìn)行分析，并與光譜特征參考庫進(jìn)行比較，以生成檢測圖，該檢測圖可以識別目標(biāo)表面上的任何化學(xué)污染并繪制空間圖。如圖所示，也可以檢測到可能存在于光束路徑中的氣體的存在。圖1圖2外腔量子級聯(lián)激光器(ec - qcl)用于對目標(biāo)的照明。這些都是基于Block Engineering的Mini-QCL?，如圖2所示 ...

子的信息。與紅外光譜(IR)類似，該信息可用于研究材料在不同聚集狀態(tài)(固體、液體或氣體)下的化學(xué)或生物指紋。然而，波段強(qiáng)度和選擇規(guī)則是兩種振動光譜技術(shù)之間的重要區(qū)別。在紅外光譜中，分子極化度的躍遷從激發(fā)波長轉(zhuǎn)移，而紅外光譜則與過渡偶極矩有關(guān)。RS通常使用單色激發(fā)光源(激光)，而IR則可以使用更寬的激發(fā)光源(LED或鹵素?zé)?。RS相對于IR的基本優(yōu)勢是，它可以用于研究液體或潮濕樣品，而不會受到水響應(yīng)的強(qiáng)烈干擾。如果樣品中水的濃度較低，這兩種技術(shù)通常是互補(bǔ)的。總的來說，任何分析技術(shù)的適用性也取決于樣品本身的性質(zhì)，因?yàn)楣腆w材料、液體中的顆粒和液體中的液滴/氣泡的光學(xué)散射效率各不相同，例如，這可能導(dǎo)致 ...

用傅里葉變換紅外光譜儀與冷卻的HgCdTe探測器。在相同的條件下，測量了閾值以上的激光光譜。低占空比確保測量結(jié)果不受熱效應(yīng)的影響，如熱調(diào)諧。圖2圖2a顯示了在室溫295 K下臺面的電致發(fā)光值作為每級電壓的函數(shù)。如果有必要，可以用對原始數(shù)據(jù)擬合多個(gè)洛倫茲峰來確定EL的峰波數(shù)激光從閾值到功率翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的光譜如圖所示。為了確定激光光譜的調(diào)諧趨勢，我們在峰值強(qiáng)度的10%高度測量了兩側(cè)的波數(shù)，并提取了激光波數(shù)的中點(diǎn)值，該方法的有效性將在后面討論。圖3顯示了EL峰值和激光波數(shù)，它們是每級電壓的函數(shù)。EL的調(diào)諧速率為700 cm?1 /V，與自一致Schr?dinger-Poisson求解器的計(jì)算結(jié)果吻合良好， ...

用傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）在80k下測量激光光譜。具有較低閾值電流密度的器件在脈沖模式（100 ns脈沖寬度，80 kHz重復(fù)率）和連續(xù)波（CW）模式下均表現(xiàn)為單模工作。圖2(a)的頂板顯示了500 um、總腔長（l1 + L2 + Lridge）為3.45 mm的激光的亞閾值放大自發(fā)發(fā)射光譜。光譜包絡(luò)線的周期性為7cm-1，對應(yīng)于AMZ干涉儀的透射光譜周期。亞閾值光譜中非常強(qiáng)模式對應(yīng)的模式發(fā)生激光，對應(yīng)2073 cm-1，如圖2(a)底部面板所示。在相同的脈沖電流下，典型的分離觸點(diǎn)AMZ QC激光器的脈沖光電流-電壓（LIV）特性（如圖2(b)所示）表明，該器件的閾值電流密度（1.6 ...

用傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）在脈沖模式下測量了室溫下的激光光譜，脈沖寬度為100 ns，重復(fù)頻率為80 kHz。圖5顯示了在應(yīng)用DBR之前和之后，從閾值到滾轉(zhuǎn)的各種電流水平下測量的頻譜輸出的比較。所制備的DBR長200μm，深2.5μm，其中頂層熔覆層厚度3.4μm。結(jié)果表明，Max側(cè)模抑制比為20dB， FWHM降低了10倍以上，并保持了峰值光功率。后一種特性對于上述應(yīng)用特別有利，并且通常不具有DFB激光器實(shí)驗(yàn)還探討了改變光柵的深度和總長度的影響。為了優(yōu)化長度，在一個(gè)范圍內(nèi)制作了~50μm步長的光柵，深度為1.8 ~ 2.5μm，每一步都對激光器進(jìn)行了表征。如圖6(a)所示，隨著光柵長 ...

ELs）在近紅外光譜中發(fā)射約850nm。然而，這個(gè)波段只能用于短距離；因此，長波長高速VCSELs的開發(fā)一直在不斷努力，并不斷改進(jìn)。特別是具有埋地隧道結(jié)（BTJ）的長波VCSELs已顯示出良好的效果和創(chuàng)紀(jì)錄的高調(diào)制帶寬。在討論100-G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，建議采用8×12.5Gb/s、6×17Gb/s和4×25Gb/s的并行方法，由于成本問題，更傾向于采用更高的串行帶寬。7~8GHz的調(diào)制帶寬足以滿足10Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸；因此，10GHz、13GHz和19GHz的激光帶寬需要實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率，這應(yīng)該是一個(gè)具有成本效益的設(shè)備，在長波長和高達(dá)85℃的高溫下進(jìn)行非冷卻操作。在本文中，我們展示了我們zu ...

用傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行光譜分析。5 mm長，7.5 um寬器件的LIV曲線如圖3所示，激光光譜如插圖所示。該裝置發(fā)射波長為5.07 um的光.圖4從293 K左右的cw操作中。連續(xù)波總光輸出功率180 mW獲得了在273 K,閾值電流密度為0.692 kA / cm2,和斜率效率/發(fā)電能力為1542兆瓦,114兆瓦時(shí)的總光輸出功率得到了在288 K的閾值電流密度0.755 kA / cm2,斜率效率1079 mW /,和一個(gè)閾值電流密度0.83 kA / cm2,斜率效率879 mW /,和總輸出功率74兆瓦的實(shí)現(xiàn)在298 K cw操作演示了303 K的溫度,總光功率為45 mW，斜率效率 ...

的傅里葉變換紅外光譜（FTIR）吸光度數(shù)據(jù)之間非常吻合，證實(shí)了以這種方式工作的外光柵腔QCL的無模跳調(diào)諧。然而，同時(shí)控制光柵角度、激光電流和外腔長度這三個(gè)參數(shù)所付出的代價(jià)是可以實(shí)現(xiàn)的非常慢的調(diào)諧速率。調(diào)諧緩慢的主要原因是為了改變增益芯片的溫度而調(diào)整激光驅(qū)動電流，等待熱穩(wěn)定，從而可以獨(dú)立控制增益芯片的諧振。圖4顯示了100 ppb DMMP在清潔干燥空氣（CDA）中測量的QCL-PAS光譜。為了進(jìn)行比較，我們還展示了從PNNL數(shù)據(jù)庫，表明兩個(gè)光譜在QCL調(diào)諧范圍內(nèi)非常匹配。圖3然而，值得注意的是，盡管上述技術(shù)用于無模跳、QCL波長的連續(xù)掃描效果很好（見圖3以及我們之前在7:3 μm下對乙炔光譜的 ...

卻意義重大。紅外光譜在氣體傳感、農(nóng)業(yè)應(yīng)用、食品質(zhì)量控制和生物醫(yī)學(xué)成像方面非常有用，但受限于紅外探測器噪聲大、效率低等缺點(diǎn)。因此 QuantIC 項(xiàng)目正研究利用 Covension 的非線性 PPLN 晶體，通過波長轉(zhuǎn)換連接起可見光以及紅外光，提供了一種經(jīng)濟(jì)、有效并且緊湊的量子解決方案。許多有機(jī)和無機(jī)化合物在紅外波長范圍內(nèi)更容易被檢測，然而在可見光范圍內(nèi)的探測器和光源受益于更為成熟的技術(shù)。設(shè)備使用紅外光操作，而可見光將信息“攜帶”到傳統(tǒng)的相機(jī)，在降低設(shè)備成本的同時(shí)獲得了紅外信息。QuantIC 研究團(tuán)隊(duì)希望在未來發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)，以紅外光譜為目標(biāo)進(jìn)行癌癥檢測。Jefferson Florez Gut ...