近日，中國科學院合肥物質(zhì)院安光所高曉明研究員團隊在實現(xiàn)免基線標定的散粒噪聲極限激光外差光譜探測方面取得新進展，相關研究成果以《基于摻鉺光纖放大器(EDFA)實現(xiàn)散粒噪聲極限激光外差輻射計(LHR)》為題發(fā)表于美國光學學會(OSA)學術期刊Optics Letters（SCI二區(qū), IF=3.60），并被編入編輯精選（Editor’s Pick）（注：編輯精選旨在突出具有卓越科學質(zhì)量、并代表特定領域工作的文章）。
激光外差輻射探測技術(LHR)具有高靈敏度和高光譜分辨率等優(yōu)點，有望發(fā)展成為新一代輕型化衛(wèi)星載荷。然而，由于LHR本振激光在掃描過程中激光功率的波長依賴性，外差輻射計所測得信號存在著基線斜率和信噪比降低等問題，會導致其測量精度下降。
團隊成員談圖副研究員和博士生李竣設計了一種基于摻鉺光纖放大器EDFA的近紅外激光外差光譜探測方案，利用具有功率飽和放大功能的EDFA將本振激光輸出鎖定在恒定功率上，通過優(yōu)化本振光功率使外差輻射計在掃描過程中工作在散粒噪聲主導的區(qū)域。實驗測量了大氣CO 2透過率譜，光譜信號的信噪比提高了3倍。研究結(jié)果表明，摻鉺光纖放大器（EDFA）支持LHR消除基線斜率帶來的誤差，提高了激光外差輻射計的性能。
本研究工作得到國家自然科學基金項目、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助。
論文鏈接https://opg.optica.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-48-20-5229&id=540516
工作在散粒噪聲基線的LHR裝置示意圖
系統(tǒng)噪聲頻譜圖
EDFA支持的LHR測量的大氣CO 2透過率譜
