Физики RIKEN обнаружили, что простая настройка стандартной установки может значительно улучшить метод терагерцовой спектроскопии, используемый для анализа образцов. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Physics Letters. Команда, включая Норихико Хаядзаву из Центра передовой фотоники RIKEN, стремится разработать методы для быстрого получения спектров из крошечных областей, минимизируя влияние внешних флуктуаций.
Традиционная терагерцовая спектроскопия во временной области использует короткие импульсы электромагнитных волн, но слабый сигнал требует внешней модуляции для его выделения из шума. Хаядзава, будучи новичком в этой области, предложил отказаться от внешнего модулятора, используя внутреннюю модуляцию, создаваемую лазерными импульсами. Это упростило систему и ускорило процесс, но измерения оказались крайне чувствительными к малейшим движениям, что делало метод непрактичным.
Однако, исследуя высшие гармоники сигнала, Хаядзава обнаружил, что они остаются стабильными даже при внешних возмущениях. Это открытие позволило создать более простую, быструю и устойчивую систему. Новый подход устраняет необходимость в сложной внешней модуляции, что делает его перспективным для практического применения. Производители уже проявили интерес к разработке приборов на основе этой технологии.
Крупный план упрощенной экспериментальной установки для терагерцовой спектроскопии во временной области, продемонстрированной Норихико Хаядзавой и его командой. Фото: Центр передовой фотоники RIKEN.
Дополнительная информация: M. H. Balgos et al, Single pulse shaping for higher harmonic demodulation in terahertz time-domain spectroscopy, Applied Physics Letters (2024). DOI: 10.1063/5.0228361
Источник: Scientists discover simpler is better when it comes to terahertz time-domain spectroscopy