Аналітычныя аптычныя метады маюць жыццёва важнае значэнне для сучаснага грамадства, паколькі яны дазваляюць хутка і бяспечна ідэнтыфікаваць рэчывы ў цвёрдых целах, вадкасцях або газах. Гэтыя метады заснаваныя на тым, што святло па-рознаму ўзаемадзейнічае з гэтымі рэчывамі ў розных частках спектру. Напрыклад, ультрафіялетавае выпраменьванне мае непасрэдны доступ да электронных пераходаў унутры рэчыва, у той час як тэрагерцавае выпраменьванне вельмі адчувальнае да малекулярных ваганняў.
Мастацкі вобраз спектру імпульсаў сярэдняга інфрачырвонага дыяпазону на фоне электрычнага поля, якое генеруе імпульс
Шматлікія тэхналогіі, распрацаваныя за гады, дазволілі праводзіць гіперспектраскапію і візуалізацыю, што дае навукоўцам магчымасць назіраць такія з'явы, як паводзіны малекул пры іх згортванні, кручэнні або вібрацыі, каб зразумець маркеры раку, парніковыя газы, забруджвальныя рэчывы і нават шкодныя рэчывы. Гэтыя ультраадчувальныя тэхналогіі аказаліся карыснымі ў такіх галінах, як выяўленне прадуктаў харчавання, біяхімічнае датчыцтва і нават культурная спадчына, і могуць быць выкарыстаны для вывучэння структуры старажытнасцей, карцін або скульптурных матэрыялаў.
Даўняй праблемай быў недахоп кампактных крыніц святла, здольных ахопліваць такі шырокі спектральны дыяпазон і мець дастатковую яркасць. Сінхратроны могуць забяспечыць спектральнае пакрыццё, але ім не хапае часовай кагерэнтнасці лазераў, і такія крыніцы святла можна выкарыстоўваць толькі ў буйных карыстальніцкіх установах.
У нядаўнім даследаванні, апублікаваным у часопісе Nature Photonics, міжнародная каманда даследчыкаў з Іспанскага інстытута фатонічных навук, Інстытута аптычных навук імя Макса Планка, Кубанскага дзяржаўнага ўніверсітэта і Інстытута нелінейнай оптыкі і звышхуткай спектраскапіі імя Макса Борна, сярод іншых, паведамляе пра кампактную крыніцу выпраменьвання высокай яркасці ў сярэднім інфрачырвоным дыяпазоне. Яна спалучае ў сабе надзіманае антырэзананснае кольцавае фатоннае крыштальнае валакно з новым нелінейным крышталем. Прылада забяспечвае кагерэнтны спектр ад 340 нм да 40 000 нм са спектральнай яркасцю на два-пяць парадкаў вышэйшай, чым у адной з самых яркіх сінхратронных прылад.
Даследчыкі заявілі, што ў будучых даследаваннях будзе выкарыстоўвацца кароткаперыядычны імпульс крыніцы святла для правядзення аналізу рэчываў і матэрыялаў у часовай вобласці, што адкрые новыя магчымасці для шматмадальных метадаў вымярэнняў у такіх галінах, як малекулярная спектраскапія, фізічная хімія або фізіка цвёрдага цела.
Час публікацыі: 16 кастрычніка 2023 г.