Forscher machen Fortschritte bei der Kommerzialisierung der vereinfachten Doppelkamm-Spektroskopie

Es wird manchmal gesagt, dass es in der Wissenschaft um Wahrheit geht, während es bei der Technik um Kompromisse geht.

Mit einem Laserprojekt in seinem Labor an der Fakultät für Elektro-, Computer- und Energietechnik der Universität von Colorado arbeiten Shu-Wei Huang und sein Team an einem Kompromiss, um neue Anwendungen für eine leistungsstarke neue Technologie zu finden und ihre Kommerzialisierung zu erleichtern .

Als sie sich die innovative und äußerst präzise Doppelkamm-Spektroskopie ansahen, die von Professor Greg Rieker, Associate Professor für Maschinenbau, und anderen verfeinert wurde, sah Huangs Team eine Gelegenheit, ihre Anwendungen zu erweitern.

„Wir haben versucht zu sehen, ob wir die Leistung ein wenig kompromittieren können, um die Architektur stark zu vereinfachen“, sagte Huang. „Die Anwendung, an der wir besonders interessiert sind, ist die biomedizinische Anwendung, weil man in biomedizinischen Anwendungen nicht die gleiche Auflösung benötigt, die man für so etwas wie Methandetektion benötigt.“

Das Ergebnis ist der gegenläufige All-Normal-Dispersions-(CANDi)-Faserlaser, der Bowen Li, einem Postdoktoranden in Huangs Labor, eine Auszeichnung einbrachte Optik im Jahr 2021.

Der Schlüssel war eine neu gestaltete Laserkavität, die es ermöglicht, dass sich Licht sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn ausbreitet, was im Wesentlichen zwei Laser aus einer Laserkavität macht. Das wiederum verringert die Anzahl der komplexen Elektronik, die benötigt wird, um zwei Laser in Dual-Comb-Geräten zu konfigurieren, erklärte Huang.

„Wir reduzieren die Komplexität des Laserdesigns und müssen bei der Präzision ein wenig Kompromisse eingehen, aber es ist immer noch viel besser als die hochmodernen Werkzeuge, die in biomedizinischen Anwendungen verwendet werden“, sagte Huang.

In der neuesten des Teams Optik Papier, stellten sie neue Techniken vor, um den relativen Zeitjitter des CANDi-Lasers zu reduzieren, was weiter beweist, dass der Laser eine gute Option für eine Vielzahl von Anwendungen sein wird. Diese Arbeit gewann Ph.D. Studentin Neeraj Prakash einen Preis für das beste Poster bei OptikLaserkongress 2021.

Huang sagte, dass sie mit einem Start-up-Unternehmen in Taiwan zusammengearbeitet haben, das daran interessiert ist, CANDi für die Terahertz-Bildgebung zu verwenden, die häufig beim Screening auf Sicherheit und Drogen verwendet wird. Ein Labor an der Colorado State University experimentiert auch mit dem Laser für die Raman-Spektroskopie, die Anwendungen in der Pharmazie und der Überwachung der Wasserqualität hat.

„CANDi ist eine neue Faserlaserarchitektur und wir arbeiten derzeit an mehreren Projekten, um sein volles Potenzial für Dual-Comb-Anwendungen auszuschöpfen“, sagte Huang.