科學家實現基于硒鎵鋇晶體的中紅外高靈敏探測

1月25日，記者從中國科學院沈陽自動化研究所獲悉，該所太赫茲團隊在紅外探測領域取得關鍵技術突破，實現了基于硒鎵鋇晶體的3-8微米中紅外高靈敏探測，對納秒脈沖的探測靈敏度指標達到國際先進水平。該技術將為我國在生物、醫療、化工等領域開展前沿科學研究提供強有力的探測工具，相關成果日前在國際學術期刊《光學》發表。

相對于傳統的可見光近紅外波段，中紅外光與分子之間的共振現象可大幅度提高光譜測量的信噪比，進而實現對物質成分的有效識別。中紅外探測技術對于推動生命科學、物性分析等科學探索，以及環保、化工行業、醫學診斷等實際應用具有重要意義。當前的中紅外探測主要采用熱探測和光電探測兩種直接探測手段，現有性能已難以滿足科學家們對微量物質的精準檢測的需求，探測靈敏度已成為中紅外系統的瓶頸問題。團隊負責人、沈陽自動化所祁峰研究員介紹稱，針對當前中紅外探測的瓶頸問題，我們提出了基于激光頻率變換技術的解決方案，設計并搭建了實驗系統。其工作原理是將弱中紅外信號高效率地轉換為近紅外信號，該近紅外光攜帶了中紅外光的信息且易于探測，通過這種間接探測的方式大幅度提高中紅外信號的探測靈敏度。