固体材料激光冷却中基于光纤传输DLT测温技术的研究  

作　　者：袁燕飞[1] 雷永清 杨元旭 李洋[1] 熊婷婷[1] 汤钧[1] 段雪露 

机构地区：[1]中国电子科技集团公司第二十三研究所,上海201900 [2]华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200241

出　　处：《现代传输》2022年第2期31-34,共4页Modern Transmission

基　　金：国家自然科学基金重点项目(11834003);国家自然科学基金青年项目(11604100);中国博士后基金特别资助项目(2016T90346);装备发展部测试仪器产品替代资助项目(2006ZCTG0001)。

摘　　要：实时准确非接触测量固体材料的温度是固体材料激光冷却技术的一个关键问题,也是近年来实验研究固体材料激光冷却领域的一个重要挑战,主要原因是。掺杂稀土离子晶体或者玻璃材料被激光泵浦时,产生的荧光光谱和样品温度有关。我们在实验中利用荧光光谱和样品温度的依赖关系,发展了差分光谱测温法(DLT)实时测量样品的温度。本文对基于光纤传输差分光谱测温技术展开理论和实验研究,在100K-300K温区范围内分析了影响该测温技术的因素。研究发现,DLT测温法在300K时的分辨率为1.9 K,而在100K时的温度分辨率为0.9 K。通过优化该测温技术,在300K时,测温分辨率提高到0.3 K,而在100 K时的温度分辨率提高到0.1 K。In the experiment of laser cooling of solids,it is necessary to measure the temperature of solid materials without contact.Since the fluorescence spectrum of the rare earth doped crystals is related to sample temperature when it is pumped by laser.We developed a differential luminescence thermometry(DLT)method to measure the temperature of the sample in real time.In this paper,a theoretical and experimental study is carried out on the differential luminescence thermometry based on optical fiber transmission,and the factors affecting the temperature measurement technology are analyzed in the range of 100 K-300 K temperature.It is found that the precision of DLT technology at 300 K and at 100 K are 1.9 K and 0.9 K,respectively.By optimizing the parameters of the experiment system,the temperature measurement accuracy were improved to 0.3 K at 300 K and 0.1 K at 100 K.

关 键 词：激光光学 荧光光谱 遥感和传感器 稀土离子掺杂材料 

分 类 号：TB302[一般工业技术—材料科学与工程]