近日，中国科学院合肥物质院安光所高晓明研究员团队在实现免基线标定的散粒噪声极限激光外差光谱探测方面取得新进展，相关研究成果以《基于掺铒光纤放大器(EDFA)实现散粒噪声极限激光外差辐射计(LHR)》为题发表于美国光学学会(OSA)学术期刊Optics Letters（SCI二区, IF=3.60），并被编入编辑精选（Editor’s Pick）（注：编辑精选旨在突出具有卓越科学质量、并代表特定领域工作的文章）。
激光外差辐射探测技术(LHR)具有高灵敏度和高光谱分辨率等优点，有望发展成为新一代轻型化卫星载荷。然而，由于LHR本振激光在扫描过程中激光功率的波长依赖性，外差辐射计所测得信号存在着基线斜率和信噪比降低等问题，会导致其测量精度下降。
团队成员谈图副研究员和博士生李竣设计了一种基于掺铒光纤放大器EDFA的近红外激光外差光谱探测方案，利用具有功率饱和放大功能的EDFA将本振激光输出锁定在恒定功率上，通过优化本振光功率使外差辐射计在扫描过程中工作在散粒噪声主导的区域。实验测量了大气CO 2透过率谱，光谱信号的信噪比提高了3倍。研究结果表明，掺铒光纤放大器（EDFA）支持LHR消除基线斜率带来的误差，提高了激光外差辐射计的性能。
本研究工作得到国家自然科学基金项目、国家重点研发计划等项目的资助。
论文链接https://opg.optica.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-48-20-5229&id=540516
工作在散粒噪声基线的LHR装置示意图
系统噪声频谱图
EDFA支持的LHR测量的大气CO 2透过率谱
