Аналитичните оптични методи са жизненоважни за съвременното общество, защото позволяват бързо и безопасно идентифициране на вещества в твърди вещества, течности или газове. Тези методи разчитат на светлина, взаимодействаща по различен начин с тези вещества в различни части на спектъра. Например, ултравиолетовият спектър има директен достъп до електронни преходи вътре в веществото, докато Terahertz е много чувствителен към молекулярни вибрации.
Художествено изображение на спектъра на импулс със средно инфрачервения импулс на фона на електрическото поле, което генерира импулса
Много технологии, разработени през годините, позволяват хиперспектроскопия и изображения, което позволява на учените да наблюдават явления като поведението на молекулите, докато се сгъват, въртят или вибрират, за да разберат раковите маркери, парниковите газове, замърсителите и дори вредните вещества. Тези ултраситивни технологии се оказаха полезни в области като откриване на храни, биохимично сензор и дори културно наследство и могат да се използват за изучаване на структурата на антики, картини или скулптурни материали.
Дългогодишно предизвикателство е липсата на компактни източници на светлина, способни да покрият такъв голям спектрален обхват и достатъчна яркост. Синхротроните могат да осигурят спектрално покритие, но им липсва времевата съгласуваност на лазерите и такива източници на светлина могат да се използват само в мащабни потребителски съоръжения.
В неотдавнашно проучване, публикувано в Nature Photonics, международен екип от изследователи от Испанския институт за фотонични науки, Института за оптични науки в Макс Планк, Държавния университет в Кубан и Института за нелинейна оптика и ултрафаст, наред с други. Той комбинира надуваемо фотонно кристално влакно с антирезонансен пръстен с нов нелинеен кристал. Устройството осигурява кохерентен спектър от 340 nm до 40 000 nm със спектрална яркост две до пет порядъка, по -висока от едно от най -ярките синхротронни устройства.
Бъдещите проучвания ще използват ниската продължителност на импулса на източника на светлина, за да извършат анализ на времеви зони на вещества и материали, отваряйки нови пътища за мултимодални методи за измерване в области като молекулна спектроскопия, физическа химия или физика на твърдо състояние, заявиха изследователите.
Време за публикация: октомври-16-2023