氟硝西泮的参考光谱

近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所曹俊诚、黎华研究员领衔的太赫兹（THz）光子学研究团队与华东师范大学曾和平教授团队合作，在高稳定自参考太赫兹双光梳方面取得重要研究进展。项目团队提出自参考方法，完全消除了THz双光梳共有载波噪声，同时抑制了重复频率噪声，将THz双光梳梳齿线宽由未稳频的2-3 MHz量级压缩至14.8 kHz，大幅提升了THz双光梳光源的稳定度。相关成果于2023年2月3日以“Terahertz Semiconductor Dual-comb Source with Relative Offset Frequency Cancellation”为题发表在Laser & Photonics Reviews期刊，并被遴选为封面论文。双光梳由两个重复频率略有不同的光频梳组成，通过多外差采样将光谱信息直接映射在微波波段，这种不依赖机械扫描的时间延迟结构令双光梳天然地具有高速、高分辨等优势，在高精度光谱、成像、测距以及大容量高速通信方面具有重要应用。在THz波段，基于电泵浦的半导体量子级联激光器（quantum cascade laser, QCL）是现实THz光频梳与双光梳的理想载体。当前，THz QCL双光梳通常工作于自由运行模式，具有较高的相位噪声，限制其高精度应用。提高双光梳频率稳定性的主要思路是分别控制两个光频梳基础频率分量，载波包络偏移频率和重复频率。因此，要完全锁定THz QCL双光梳需要同时锁定四个不同频率，即两个载波包络偏移频率和两个重复频率。四个不同频率的复杂系统。尽管项目团队在前期工作中将THz双光梳一根梳齿通过锁相环实现了锁定，并提升了双光梳的稳定性，但是还未实现THz双光梳的完全硬件锁定。而要在实验室实现四个频率的完全锁定，将涉及非常复杂的硬件系统。在本工作中，研究人员提出了自参考“软锁定”方法，不采用任何硬件锁模模块，对双光梳整体信号进行操控，实现了高稳定自参考THz QCL双光梳光源。双光梳梳齿噪声来源于两个未锁定的光频梳的载波包络偏移频率和重复频率噪声，通过多外差拍频过程，双光梳的每根梳齿都共享相同的载波包络频率及噪声。通过消除共有的载波包络频率噪声，则可以显著提高每根双光梳梳齿的稳定性。如图1（a）所示，通过窄带滤波器将双光梳的一根梳齿滤出并将其与整个双光梳信号进行混频，从而彻底消除双光梳梳齿的共有载波噪声，同时还可以抑制重复频率噪声，构造出无载波包络偏移频率的零偏双光梳，显著提高双光梳信号的长期稳定性。图1（b）为未稳频THz双光梳光谱，在15 s的测试时间内，测得的梳齿“最大保持”线宽为2 MHz。图1（c）为施加自参考稳频之后测得的THz双光梳光谱。在60 s内，测得的“最大保持”线宽为14.8 kHz，比未稳频的THz双光梳梳齿线宽提升了130倍以上。本工作提出的自参考稳频方法，不依赖任何锁定元件，同时可方便移植于其它激光系统中，为提高光谱、成像等各种应用的稳定性提供一种简单有效的稳频方法。本论文共同第一作者为中科院上海微系统所副研究员李子平、博士生马旭红，黎华研究员、曹俊诚研究员、曾和平教授为论文共同通讯作者。同时，上海理工大学李敏副教授和华东师范大学闫明研究员为该工作也做出了重要贡献。该研究工作得到了国家自然科学基金重点项目（62235019）、国家优秀青年科学基金项目（62022084）、中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划（YSBR-069）、中科院“从0到1”原始创新项目（ZDBS-LY-JSC009）、中科院科研仪器设备研制项目（YJKYYQ20200032）、上海市优秀学术带头人计划（20XD1424700）等支持。图1（a）自参考稳频原理。其中frep1和frep2分别是两个光频梳的重复频率，其中frep2通过微波注入锁定到fRF。“彩虹”频谱表示MHz范围内的下转换双光梳信号，通过带通滤波器将其中一根梳齿滤出（虚线框），从而采用混频实现零偏自参考双光梳。（b）未稳频THz双光梳“最大保持”频谱，测量时间为15 s。（c）自参考双光梳“最大保持”频谱，测量时间为60 s。图2 论文封面论文链接：https://doi.org/10.1002/lpor.202200418封面链接：https://doi.org/10.1002/lpor.202370016

近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员曹俊诚、黎华团队与华东师范大学教授曾和平团队合作，在高稳定自参考太赫兹双光梳方面取得研究进展。研究团队提出自参考方法，完全消除了THz双光梳共有载波噪声，同时抑制了重复频率噪声，将THz双光梳梳齿线宽由未稳频的2-3 MHz量级压缩至14.8 kHz，大幅提升了THz双光梳光源的稳定度。相关成果以Terahertz Semiconductor Dual-comb Source with Relative Offset Frequency Cancellation为题发表在《激光与光子学评论》（Laser & Photonics Reviews）上，并被遴选为封面论文。双光梳由两个重复频率略有不同的光频梳组成，通过多外差采样将光谱信息直接映射在微波波段，这种不依赖机械扫描的时间延迟结构令双光梳天然具有高速、高分辨等优势，在高精度光谱、成像、测距以及大容量高速通信方面具有重要应用。在THz波段，基于电泵浦的半导体量子级联激光器（quantum cascade laser，QCL）是实现THz光频梳与双光梳的理想载体。当前，THz QCL双光梳通常工作于自由运行模式，具有较高的相位噪声，限制其高精度应用。提高双光梳频率稳定性的主要思路是分别控制两个光频梳基础频率分量，即载波包络偏移频率和重复频率。要完全锁定THz QCL双光梳需要同时锁定四个不同频率，即两个载波包络偏移频率和两个重复频率。尽管研究团队在前期工作中将THz双光梳一根梳齿通过锁相环实现了锁定，提升了双光梳的稳定性，但是还未实现THz双光梳的完全硬件锁定，而要在实验室实现四个频率的完全锁定，将涉及复杂的硬件系统。该工作中，研究人员提出了自参考“软锁定”方法，不采用任何硬件锁模模块，对双光梳整体信号进行操控，实现了高稳定自参考THz QCL双光梳光源。双光梳梳齿噪声来源于两个未锁定的光频梳的载波包络偏移频率和重复频率噪声，通过多外差拍频产生的双光梳的每根梳齿都享有相同的载波包络频率及噪声。通过消除共有的载波包络频率噪声，则可以显著提高每根双光梳梳齿的稳定性。研究通过窄带滤波器将双光梳的一根梳齿滤出并将其与整个双光梳信号进行混频，从而彻底消除双光梳梳齿的共有载波噪声，同时还可以抑制重复频率噪声，构造出无载波包络偏移频率的零偏双光梳，显著提高双光梳信号的长期稳定性【图1（a）】。未稳频THz双光梳光谱在15 s的测试时间内，测得的梳齿“最大保持”线宽为2 MHz【图1（b）】。施加自参考稳频之后测得的THz双光梳光谱，在60 s内，测得的“最大保持”线宽为14.8 kHz，比未稳频的THz双光梳梳齿线宽提升了130倍以上【图1（c）】。研究工作提出的自参考稳频方法，不依赖任何锁定元件，同时可方便移植于其他激光系统中，为提高光谱、成像等各种应用的稳定性提供一种简单有效的稳频方法。 相关研究工作得到国家自然科学基金重点项目、国家优秀青年科学基金项目、中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划、中科院“从0到1”原始创新项目、中科院科研仪器设备研制项目、上海市优秀学术带头人计划等的支持。 　图1（a）自参考稳频原理。其中frep1和frep2分别是两个光频梳的重复频率，其中frep2通过微波注入锁定到fRF。“彩虹”频谱表示MHz范围内的下转换双光梳信号，通过带通滤波器将其中一根梳齿滤出（虚线框），从而采用混频实现零偏自参考双光梳。（b）未稳频THz双光梳“最大保持”频谱，测量时间为15 s。（c）自参考双光梳“最大保持”频谱，测量时间为60 s。

p style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "随着国家科研能力的不断提升，实验室建设的标准也在不断提高。诸多实验，如食品检测、微生物培养、化学合成等等，都面临着大量的实验器皿清洗工作。然而繁重的实验课题往往不允许花费大量时间在手动清洗器皿上，因此，让器皿清洗工作变得高效快捷势在必行，实验室洗瓶机应运而生。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "实验室洗瓶机的优势较手工清洗非常显著：/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "（1）节省时间，提高实验效率；/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "（2）清洗结果均一性好，减少对实验重现性的影响；/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "（3）各项清洗参数可记录追溯，提高实验结果的可靠性；/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "（4）可应用各种清洗剂配合清洗，减少清洗机对人体的直接接触。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "在我国，目前全自动玻璃器皿清洗机的普及程度并不高，受经费、洗瓶机的信息了解不足等多重因素限制，目前多数实验室还出于人工清洗实验器皿的状态。那么如何能选购到一款价格合适，使用起来得心应手的洗瓶机，是大多实验室工作人员所关心的问题。目前市面上的产品众多，产品性能也各有所长，国产与进口质量水平也千差万别，要想选到一款真正适用的并非易事，下面汇总了选购洗瓶机的一些角度：/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "1.产品方面/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "产品本身的质量及参数是选购时最重要的参考依据，产品选购可从一下几个方面考量：/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "（1）控温系统/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "温度控制是否准确，温控范围在1℃以内的仪器通常认为设计的比较精良，控制范围大于1℃时，一些温度敏感性污染物，如生物蛋白或无法有好的清洗，而且温度设置不精确，不同批次清洗的效果也会没有保障。洗瓶机的加热方式有循环泵集成加热和循环泵与加热丝分体两种，不同的加热方式直接影响清洗的时间长短，循环泵集成加热具有高效率，大大缩短清洗的时间。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "（2）篮架设计/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "篮架设计的是否灵活合理，会影响到使用时的效率。好的篮架设计一次性可清洗的器皿品种及数量较多，提高运作效率。通常，良好的清洗篮架在设计时会经过严格的计算和测试，注射头数量、每个注射头的出水压力、出水量，各注射头是否一致等。半注射式篮架和插架，可满足更广泛的清洗要求。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "（3）防水设置/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "防水系统属于洗瓶机的一项升级保障装置，当仪器出现漏水时，防水系统会自动关闭进水管路，自动打开排水阀排水，同事停止设备运转，这就保证了产品使用的安全性，减少人为处理的可能。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "（4）过滤/监测系统/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "好的产品会有4层精密过滤系统，同时保证对量具有最小的磨损，延长用具使用寿命。有无旋转臂运行监测系统和水压监测系统也是衡量产品好坏的一大因素，有监测可避免在旋转臂不转或循环泵堵塞压力变小时清洗不足的问题。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "（4）添加剂装量装置/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "洗瓶机可添加的洗涤剂种类众多，如酸、碱、酶制剂、消毒机等等，功能完善的产品通常可同时装有粉末添加器和液体添加器两种洗涤剂添加装置，可是仪器适用范围更广。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "2.其他方面/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "从生产企业的一些基本情况也可一定程度上判断其所生产的洗瓶机的质量好坏。例如可通过厂商规模、主打方向、研发投入侧面判断产品的质量。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(89, 89, 89) "此外，产品是否经济环保也是当下各用户十分关注的问题。设计合理，减少生产材料，水和清洗剂用量，清洗干净，减少残留，耗电少，损耗慢，少故障少维修等等都是产品是否经济环保的因素。 /span/ppbr//p