新型寬帶UV頻率梳提供前所未有的光譜分辨率
研究人員開發(fā)出一種新的超快激光平臺，可產(chǎn)生具有前所未有的一百萬條梳狀線的超寬帶紫外（UV）頻率梳，提供卓越的光譜分辨率。這種新方法還能產(chǎn)生極其精確和穩(wěn)定的頻率，可增強(qiáng)高分辨率原子和分子光譜學(xué)。 C <q@C!A
光學(xué)頻率梳能發(fā)出數(shù)千條間隔規(guī)則的光譜線，它改變了計(jì)量學(xué)、光譜學(xué)和通過光學(xué)原子鐘進(jìn)行精確計(jì)時等領(lǐng)域，并因此獲得了2005年諾貝爾物理學(xué)獎。 NfXEW -
最初的頻率梳在可見光到近紅外范圍內(nèi)工作。推出后不久，通過光學(xué)諧波發(fā)生技術(shù)，其光譜范圍擴(kuò)展到紫外區(qū)，為精密激光光譜學(xué)打開了一個新的光譜領(lǐng)域。 8'VcaU7Nh
中佛羅里達(dá)大學(xué)光學(xué)與光子學(xué)院 CREOL 的研究小組組長 Konstantin Vodopyanov 說：“盡管如此，在紫外范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)寬帶覆蓋和高光譜分辨率仍然是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)�！� iR{*X E
在《Optica》雜志上，研究人員介紹了他們的高分辨率雙梳光譜系統(tǒng)，該系統(tǒng)可產(chǎn)生兩個超寬紫外光譜區(qū)的光。頻率梳的線間距僅為80MHz，分辨率高達(dá)1000萬。 R? J=5tO
[attachment=130617] `j(-y`fo
新方法產(chǎn)生極其準(zhǔn)確和穩(wěn)定的頻率，可以顯著提高精確計(jì)時和高分辨率原子和分子光譜。 V?-OI>
Vodopyanov說：“寬帶、高分辨率紫外光譜技術(shù)為了解原子和分子中的電子躍遷提供了獨(dú)特的視角，使其在化學(xué)分析、光化學(xué)、大氣痕量氣體傳感和系外行星探測等應(yīng)用中具有無價(jià)之寶的價(jià)值，在這些應(yīng)用中，同時探測大量吸收特征是至關(guān)重要的。” l'#a2Pl
雙梳光譜 t|cTl/i
4
為了將包含一百萬條緊密間隔光譜線的紫外頻率梳用于光譜學(xué)應(yīng)用，研究人員需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)高光譜分辨率的方法--超越現(xiàn)有光譜儀的能力。 Jrw R:_+|
[attachment=130618] Bpdx]5qfK
雙梳光譜法能夠精確細(xì)化UV梳狀線結(jié)構(gòu) ]t.6bb4
他們采用了雙梳光譜法，這是一種功能強(qiáng)大的新技術(shù)，它在單個探測器上結(jié)合了兩個線間距略有不同的頻率梳，產(chǎn)生干涉圖。通過傅立葉變換，可以重建整個光譜，具有極高的光譜分辨率和快速的數(shù)據(jù)采集能力。 JX2@i8[~
Vodopyanov 說：“盡管在過去十年中，雙梳光譜學(xué)在中紅外和太赫茲區(qū)域取得了重大進(jìn)展，但在紫外光譜范圍仍存在明顯差距，現(xiàn)有的演示在分辨率、帶寬或兩者方面都存在不足�！� !^(?C@TQ
為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，研究人員開發(fā)了一種激光平臺，可以產(chǎn)生波長為2.4微米的高度相干超快紅外脈沖。 s
|