Аналітичні оптичні методи життєво важливі для сучасного суспільства, оскільки вони дозволяють швидко та безпечно ідентифікувати речовини в твердих тілах, рідинах або газах.Ці методи покладаються на те, що світло по-різному взаємодіє з цими речовинами в різних частинах спектру.Наприклад, ультрафіолетовий спектр має прямий доступ до електронних переходів всередині речовини, тоді як терагерц дуже чутливий до молекулярних коливань.
Художнє зображення середнього інфрачервоного спектру імпульсу на фоні електричного поля, яке генерує імпульс
Багато технологій, розроблених протягом багатьох років, уможливили гіперспектроскопію та візуалізацію, що дозволяє вченим спостерігати такі явища, як поведінка молекул під час їх згортання, обертання або вібрації, щоб зрозуміти маркери раку, парникові гази, забруднювачі та навіть шкідливі речовини.Ці ультрачутливі технології виявилися корисними в таких сферах, як виявлення харчових продуктів, біохімічне зондування та навіть культурна спадщина, і їх можна використовувати для вивчення структури старожитностей, картин або скульптурних матеріалів.
Давньою проблемою була відсутність компактних джерел світла, здатних охоплювати такий широкий спектральний діапазон і достатню яскравість.Синхротрони можуть забезпечити спектральне покриття, але їм не вистачає часової когерентності лазерів, і такі джерела світла можна використовувати лише у великомасштабних користувальницьких установах.
У недавньому дослідженні, опублікованому в Nature Photonics, повідомляє міжнародна група дослідників з Іспанського інституту фотонних наук, Інституту оптичних наук Макса Планка, Кубанського державного університету та Інституту нелінійної оптики та надшвидкої спектроскопії Макса Борна. компактне високояскраве джерело інфрачервоного випромінювання.Він поєднує в собі надувне антирезонансне кільцеве фотонно-кристалічне волокно з новим нелінійним кристалом.Пристрій забезпечує когерентний спектр від 340 нм до 40 000 нм зі спектральною яскравістю на два-п’ять порядків вище, ніж у одного з найяскравіших синхротронних пристроїв.
Майбутні дослідження використовуватимуть тривалість короткоперіодичного імпульсу джерела світла для виконання аналізу речовин і матеріалів у часовій області, відкриваючи нові можливості для мультимодальних методів вимірювання в таких областях, як молекулярна спектроскопія, фізична хімія або фізика твердого тіла, кажуть дослідники.
Час публікації: 16 жовтня 2023 р