Аналитичке оптичке методе су од виталног значаја за савремено друштво јер омогућавају брзу и безбедну идентификацију супстанци у чврстим материјама, течностима или гасовима. Ове методе се ослањају на светлост која различито интерагује са овим супстанцама у различитим деловима спектра. На пример, ултраљубичасти спектар има директан приступ електронским прелазима унутар супстанце, док је терахерцни спектар веома осетљив на молекуларне вибрације.
Уметничка слика средњег инфрацрвеног импулсног спектра у позадини електричног поља које генерише импулс
Многе технологије развијене током година омогућиле су хиперспектроскопију и снимање, дозвољавајући научницима да посматрају феномене као што је понашање молекула док се савијају, окрећу или вибрирају како би разумели маркере рака, гасове стаклене баште, загађиваче, па чак и штетне супстанце. Ове ултрасензитивне технологије су се показале корисним у областима као што су детекција хране, биохемијско очитавање, па чак и културно наслеђе, и могу се користити за проучавање структуре антиквитета, слика или вајарских материјала.
Дугогодишњи изазов је недостатак компактних извора светлости способних да покрију тако велики спектрални опсег и довољну осветљеност. Синхротрони могу да обезбеде спектралну покривеност, али им недостаје временска кохерентност ласера, а такви извори светлости могу се користити само у великим корисничким објектима.
У недавној студији објављеној у часопису Nature Photonics, међународни тим истраживача из Шпанског института за фотонске науке, Института Макс Планк за оптичке науке, Државног универзитета Кубан и Института Макс Борн за нелинеарну оптику и ултрабрзу спектроскопију, између осталих, извештава о компактном, високо осветљеном извору драјвера у средњем инфрацрвеном зрачењу. Он комбинује надувано антирезонантно прстенасто фотонско кристално влакно са новим нелинеарним кристалом. Уређај пружа кохерентни спектар од 340 nm до 40.000 nm са спектралном осветљеношћу од два до пет реда величине већом од једног од најсјајнијих синхротронских уређаја.
Будуће студије ће користити трајање импулса ниског периода извора светлости за анализу супстанци и материјала у временском домену, отварајући нове путеве за мултимодалне методе мерења у областима као што су молекуларна спектроскопија, физичка хемија или физика чврстог стања, рекли су истраживачи.
Време објаве: 16. октобар 2023.