Молекулы поглощают свет четко определенных цветов или оптических частот. Обычно такие характерные частоты находятся в инфракрасной области электромагнитного спектра.
Точное измерение набора таких провалов поглощения однозначно идентифицирует молекулы и количественно определяет их содержание в исследуемой среде. Поскольку обнаружение молекул методом оптической абсорбционной спектроскопии является чувствительным и ненавязчивым, он находит все большее количество применений, от биомедицинской диагностики до атмосферного зондирования.
В газовой фазе линии поглощения узкие, поэтому необходимо высокое спектральное разрешение для различения различных линий. Несмотря на то, что было разработано много мощных спектроскопических методов, быстрое и точное зондирование с высоким разрешением по-прежнему остается проблемой.
Группа ученых из MPQ сообщает о новом многообещающем методе ближней инфракрасной спектроскопии. Они используют модуляторы и нелинейное оптическое волокно для создания двух частотных гребенок, каждая из которых имеет более тысячи равномерно расположенных инфракрасных спектральных линий с удивительно ровным распределением интенсивности.
Межстрочный интервал и спектральное положение можно выбрать быстро и свободно, просто набрав ручку. Такие оптические гребенки с быстрой перестройкой частоты обеспечивают беспрецедентную свободу при исследовании молекулярного спектра с помощью мощного метода, называемого мультиплексной двойной гребенчатой спектроскопией. Две взаимно когерентные гребенки объединены в интерферометр. Достигнуты беспрецедентные частоты обновления (80 кГц) и скорости настройки (10 нм / с) при высоком соотношении сигнал / шум.
Такая уникальная комбинация открывает большие перспективы для обнаружения газовых примесей — области, имеющей отношение к физике, биологии, химии, промышленности или атмосферным наукам. «Кроме того, генератор частотной гребенки с быстрой перестройкой частоты может также стать вспомогательным инструментом для приложений, выходящих за рамки спектроскопии, например, для генерации сигналов произвольной формы, радиочастотной фотоники, оптической когерентной томографии или микроскопии», — заключает доктор Мин Ян, постдокторант. на эксперименте.