Analytické optické metody jsou pro moderní společnost zásadní, protože umožňují rychlou a bezpečnou identifikaci látek v pevných látkách, kapalinách nebo plynech. Tyto metody se spoléhají na světlo interagují odlišně s těmito látkami v různých částech spektra. Například ultrafialové spektrum má přímý přístup k elektronickým přechodům uvnitř látky, zatímco Terahertz je velmi citlivý na molekulární vibrace.
Umělecký obraz středního infračerveného pulzního spektra na pozadí elektrického pole, které generuje puls
Mnoho technologií vyvinutých v průběhu let umožnilo hyperspektroskopii a zobrazování, což vědcům umožňuje pozorovat jevy, jako je chování molekul, když se skládají, točí nebo vibrují, aby pochopili markery rakoviny, skleníkové plyny, znečišťující látky a dokonce škodlivé látky. Tyto ultrasenzitivní technologie se ukázaly jako užitečné v oblastech, jako je detekce potravin, biochemické snímání a dokonce i kulturní dědictví, a lze je použít ke studiu struktury starožitností, obrazů nebo sochařských materiálů.
Dlouhodobým výzvou byl nedostatek kompaktních zdrojů světla schopných pokrýt tak velký spektrální rozsah a dostatečný jas. Synchrotrony mohou poskytnout spektrální pokrytí, ale postrádají časovou koherenci laserů a takové světelné zdroje lze použít pouze ve velkých uživatelských zařízeních.
V nedávné studii zveřejněné v Nature Photonics, mezinárodním týmu vědců ze španělského institutu fotonických věd, Max Planck Institute for Optical Sciences, Kuban State University a Max Born Institute pro nelineární optiku a ultrarychlé spektroskopie, mimo jiné, vysoká vázaná mid-infračervená zdroj řidiče. Kombinuje nafukovací protiresonantní prstencové fotonické krystalové vlákno s novým nelineárním krystalem. Zařízení poskytuje koherentní spektrum od 340 nm do 40 000 nm se spektrálním jasem o dva až pět řádů vyšší než jedno z nejjasnějších synchrotronových zařízení.
Budoucí studie budou využívat doba trvání pulsu světelného zdroje k provádění analýzy látek a materiálů v časové doméně a otevření nových cest pro multimodální metody měření v oblastech, jako je molekulární spektroskopie, fyzikální chemie nebo fyzika pevného stavu, uvedli vědci.
Čas příspěvku: říjen-16-2023