Analitiese optiese metodes is noodsaaklik vir die moderne samelewing omdat hulle die vinnige en veilige identifisering van stowwe in vaste stowwe, vloeistowwe of gasse moontlik maak. Hierdie metodes maak staat op lig wat verskillend met hierdie stowwe in verskillende dele van die spektrum in wisselwerking tree. Byvoorbeeld, die ultravioletspektrum het direkte toegang tot elektroniese oorgange binne 'n stof, terwyl terahertz baie sensitief is vir molekulêre vibrasies.
'n Artistieke beeld van die middel-infrarooi pulsspektrum in die agtergrond van die elektriese veld wat die puls genereer.
Baie tegnologieë wat oor die jare ontwikkel is, het hiperspektroskopie en beeldvorming moontlik gemaak, wat wetenskaplikes in staat stel om verskynsels soos die gedrag van molekules waar te neem terwyl hulle vou, draai of vibreer om kankermerkers, kweekhuisgasse, besoedelingstowwe en selfs skadelike stowwe te verstaan. Hierdie ultrasensitiewe tegnologieë het hul nuttige eienskappe bewys in gebiede soos voedselopsporing, biochemiese waarneming en selfs kulturele erfenis, en kan gebruik word om die struktuur van oudhede, skilderye of beeldhoukundige materiale te bestudeer.
'n Langdurige uitdaging was die gebrek aan kompakte ligbronne wat so 'n groot spektrale reeks en voldoende helderheid kan dek. Sinkrotrone kan spektrale dekking bied, maar hulle het nie die temporale koherensie van lasers nie, en sulke ligbronne kan slegs in grootskaalse gebruikersfasiliteite gebruik word.
In 'n onlangse studie gepubliseer in Nature Photonics, rapporteer 'n internasionale span navorsers van die Spaanse Instituut vir Fotoniese Wetenskappe, die Max Planck Instituut vir Optiese Wetenskappe, Kuban Staatsuniversiteit, en die Max Born Instituut vir Nie-lineêre Optika en Ultrasnelle Spektroskopie, onder andere, 'n kompakte, hoë-helderheid mid-infrarooi drywerbron. Dit kombineer 'n opblaasbare anti-resonante ringfotoniese kristalvesel met 'n nuwe nie-lineêre kristal. Die toestel lewer 'n koherente spektrum van 340 nm tot 40 000 nm met 'n spektrale helderheid twee tot vyf ordes van grootte hoër as een van die helderste sinkrotrontoestelle.
Toekomstige studies sal die ligbron se lae-periode pulsduur gebruik om tyddomein-analise van stowwe en materiale uit te voer, wat nuwe paaie vir multimodale meetmetodes in gebiede soos molekulêre spektroskopie, fisiese chemie of vastetoestandfisika oopmaak, het die navorsers gesê.
Plasingstyd: 16 Okt-2023