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论文类型：期刊论文

发表时间：2015-01-01

发表刊物：光电子·激光

收录刊物：Scopus、EI、PKU、CSCD

卷号：26

期号：1

页面范围：116-121

ISSN号：1005-0086

关键字：光纤阵列; 光谱分析仪(OSA); 锁相放大器; 多通道同步检测; 飞秒时间分辨光谱

摘要：针对飞秒激光光谱学研究中对微弱光信号的多通道光谱分析的需求,提出了一种32通道光纤阵列-锁相放大光谱分析仪(OSA)设计方案。32通道光纤阵列用
   于传输线型分布光谱信号,经光电探测器(PD)转换的电信号由32通道同步数字锁相放大器进行处理。基于现场可编程门阵列(FPGA)设计的32通道同步
   数字锁相放大器,实现了各路独立的微弱光谱信号同时检测功能。针对飞秒激光光谱测量中重复频率为1 kHz的强干扰,设计1
   kHz陷波器,提高信号测量的动态范围。设计的OSA的测量光谱范围为400~1100 nm,通道光谱间隔为4
   nm。实验结果表明:32通道光纤阵列OSA的通道隔离度大于80 dB,输入光噪声密度为37.9
   fW(Hz)~(1/2),各通道极限检测灵敏度可达18.9 fW,动态储备达到120
   dB。应用于飞秒时间分辨荧光光谱测量,对超荧光干扰抑制效果明显,同时极大地提高了测量灵敏度并缩短动力学测量时间至6
   min。本文实现的OSA具有灵敏度高、体积小和性价比高等优点,适用于对微弱光谱信号的高灵敏与快速检测分析。