在理论水平实验中,娜塔莉Picque和西奥多·Hansch大研究所量子光学(成功)和大学(LMU)记录了广泛的光谱波长接近十万几乎一片漆黑。实验采用两个锁模飞秒激光器和单光子计数探测器。结果刚刚发表在美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国。
锁模飞秒激光发出成千上万的尖锐的谱线频率精确间隔均匀。这种激光频率梳现在广泛用于计算激光的振荡波,它们在光学原子钟作为计时装置。频率梳技术一直强调,2005年诺贝尔物理学奖授予西奥多·Hansch和约翰·l·霍尔。
在过去的15年里,娜塔莉Picque成功利用了频率梳的宽带光学光谱的新方法半岛综合体育官方APP下载德甲doi.org/gfv547)。在她“dual-comb光谱学”技术,所有的梳状线激光审讯一个半岛综合体育官方APP下载德甲样品同时在宽光谱范围,和第二束激光的梳子行稍微不同的间距影响快速光电探测器读出。双梳状线,分别来自激光,在探测器信号产生射频打笔记。这些射频信号可以数字化,并由计算机处理。任何光学光谱结构样本重新出现的相应模式的梳理射频信号。光信号由一个重要因素有效地减缓等于激光重复频率除以重复频率的差异。这个强大的光谱工具的独特优势包括几乎无限的光谱分辨率,可能与原子时钟校准和高度一致的复杂光谱采集没有任何需要扫描或机械移动部件。
Picque和Hansch已经证明dual-comb光谱学可以扩展到光强度极低的光子计数政权。半岛综合体育官方APP下载德甲干扰信号可观测到的统计点击的光子计数探测器,即使力量是如此之低,只有一个点击注册超过2000激光脉冲的时间,平均。在这种情况下它是极其不可能两个光子,分别来自激光,存在于检测路径在同一时间。实验不能直观地解释如果前一个假设存在一个光子检测。
工作能力在光强度billion-fold低于通常采用打开dual-comb光谱学有趣的新前景。半岛综合体育官方APP下载德甲娜塔莉Picque解释说:“这种方法可以扩展到光谱地区最多的频率梳源可用,如极端紫外线或软x射线。光谱信号可以通过高度衰减材料或通过反向散射大距离。它成为可行的从纳米提取双梳状光谱样本到单个原子或分子,产生只有微弱荧光信号。”
西奥多·Hansch记得时刻在实验室里当一个干涉图样首先出现在探测器的统计数据,点击:“我感到兴奋不已。即使在激光光谱学工作了50多年,我似乎完全有悖常理的单光半岛综合体育官方APP下载德甲子检测到可能是“意识到”的两个激光与大量的梳状线和复杂的光谱样本。”
