一、任务描述
北京某研究团队使用阿秒科技短波红外相机SWIR1503BU拍摄高精细度超稳腔的透射光斑，通过对光斑模式的空间分布进行实时观测，辅助调整1187nm入射激光的频率与空间耦合路径，使超稳腔的零阶模信号达到最强，从而为后续频率锁定提供可靠的模式对准依据。
二、应用背景
高精细度超稳腔在量子光学、精密光谱学和光频标等领域具有重要应用。由于腔的透射光功率通常极弱，往往处于微瓦乃至纳瓦量级，在光路搭建和优化过程中，需要频繁依据透射光斑的模式特征来校正入射光的角度与位置，以提升腔模耦合效率。因此，在腔后配置与激光波长匹配的短波红外相机，实现对透射光斑的高灵敏度、高分辨率实时成像，是实验调试环节中不可或缺的手段。
三、测试设备与参数
| 设备/组件 | 型号/规格 |
| 短波红外相机 | 阿秒科技 SWIR1503BU |
| 激光光源 | 1187 nm 窄线宽红外激光 |
阿秒科技SWIR1503BU短波红外相机核心参数规格
| 传感器类型 | InGaAs CMOS |
| 光谱范围 | 900nm – 1700nm |
| 分辨率 | 0.33 MP (640×512) |
| 像元尺寸 | 15 µm x 15 µm |
| 靶面尺寸 | 3/4″ |
| 硬件图像缓存 | 512MB |
| QE | 75%@1350nm |
| 转换增益 | 138.6e⁻/ADU(LG)，5.54e⁻/ADU(MG)，1.2e⁻/ADU (HG) |
| 动态范围 | 70.59dB(LG)，67.96dB(MG)，47.98dB(HG) |
| 读出噪声 | 586.82e(LG)，35.05e(MG)，68.44e(HG) |
| 满井容量 | 1986426.78e(LG)，87649.83e(MG)，17147.351e(HG) |
| 最大信噪比 | 62.98dB(LG)，49.43dB(MG)，42.34dB(HG) |
| 暗电流 | 30fA@0.1V&18℃ |
| 曝光时间范围 | 16µs~5s |
四、测试步骤
超稳腔锁定实验通常采用Pound-Drever-Hall（PDH）技术，其核心流程可分为光路搭建、信号调试与反馈锁定三个阶段。
- 光路准备：需将1187nm激光器调整至目标波长，并依次布置电光调制器（EOM）、光学隔离器、偏振分束棱镜与四分之一波片构成的环形器，以及模式匹配透镜，确保激光高效耦合至高真空、精密温控与隔振环境中的超稳光学参考腔。
- 调制与误差信号提取：通过EOM对入射激光施加射频相位调制，利用腔反射光与本地振荡信号混频解调，得到反映激光频率与腔共振频率偏差的类色散误差信号。
- 反馈锁定：将该误差信号经滤波放大后反馈至激光器的压电陶瓷（PZT）或声光调制器（AOM）等执行元件，形成闭合负反馈回路，实时抑制激光频率噪声，最终将激光频率长时间稳定地锁定在超稳腔的共振透射峰上。
实际光路与原理如下图所示
五、测试结果
阿秒科技SWIR1503BU短波红外相机成功捕获了1187nm激光经超稳腔投射后的光斑图像。配套激光光斑分析软件可自动绘制光斑二维热力图、横向 / 纵向能量轮廓曲线，精准提取束宽、中心坐标、峰值光强、高斯拟合参数等量化数据，支撑实验定量分析。
下图分别为零阶基模及其他高阶横模的典型成像结果。
六、结果分析
实验表明，阿秒科技 SWIR1503BU 短波红外相机在 1187 nm 波段具有优异的成像性能，能够清晰捕捉到微瓦级超稳腔透射光斑，并准确分辨零阶模与高阶模的细微空间结构。阿秒科技的光斑分析软件可明确呈现光斑大小及能量分布。该相机具备高信噪比、高量子效率的特点，满足超稳腔模式诊断和光路对准的严苛要求，同时作为一种低成本、非接触、高效率的检测方案，为短波红外波段精密光学实验提供了可靠的成像工具。
