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    按照发表于《APL Photonics》上的一项研究，马克斯 普朗克光科学研究所（MPL）的科学家们开发出了一种加强型激光技能，旨于切确探测及监测年夜气中的天气污染物。

甲烷及二氧化碳同样，是致使全世界变暖的主要因素。

高功率镱薄盘激光器为光学参量振荡器（OPO）提供动力，从而于短波红外（SWIR）光谱带孕育发生不变的高功率脉冲。这使研究职员可以或许检测及阐发多种年夜气化合物。这项立异技能于跟踪温室气体轮回及相识天气变化影响方面阐扬着至关主要的作用。

采用镱薄盘激光器的光学参量振荡器泵浦

短时间污染物对于全世界变暖有显著影响。例如，甲烷与温室效应的瓜葛尤为紧密亲密，由于它的升温潜力是二氧化碳的 25 倍。然而，因为两个重要缘故原由，检测及监测这些污染物具备挑战性。

起首，于凡是用在检测的传统红外波段中，很多气体的接收光谱会堆叠，并遭到水蒸气的滋扰。其次，因为这些污染物于年夜气中易挥发，是以难以追踪。新的激光技能降服了这些挑战，将重点放于了SWIR波段，甲烷等污染物对于该波段的接收很强，而水蒸气对于该波段的接收却很小。

镱薄盘激光器以百万赫兹的反复频率孕育发生高功率飞秒脉冲，是这一冲破的焦点。这使患上激光可以或许泵浦 OPO，从而将脉冲转换到具备超强强度及功率的 SWIR 区域。

OPO 可以或许孕育发生不变、可调的 SWIR 脉冲，是高敏捷度光谱运用的抱负选择，其事情频率是泵浦激光器的两倍。此外，该团队的立异要领还有包括对于 OPO 输出举行宽带高频调制，从而提高信噪比，实现更切确的探测。

马克斯-普朗克光科学研究所博士生Anni Li： 因为镱薄盘激光器的功率可扩大性，咱们激光体系的输出可以扩大到更高的平均功率及峰值功率。使用该体系对于污染物举行及时切确检测，可以更深切地相识温室气体的动态变化。这将有助在解决咱们于相识天气变化方面所面对的一些挑战。

场分辩光谱学及飞秒场镜技能使研究职员可以或许于滋扰最小的环境下检测及研究各类年夜气化合物，而激光器于SWIR波段孕育发生高功率不变脉冲的能力则加强了这一技能。

马克斯 普朗克光科学研究所首席研究员兼研究组组长Hanieh Fattahi博士： 这项新技能不仅合用在年夜气监测及气体传感，并且于其他科学范畴也具备潜力，例如需要高带宽调制激光器的地球轨道通讯范畴。

研究职员规划进一步开发该体系，为地对于空光通讯及及时污染物监测创立一个矫捷的平台。

相干链接：https://doi.org/10.1063/5.0230388

文章来历：新呆板视觉

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