Forskere gør fremskridt med at kommercialisere forenklet dobbeltkam-spektroskopi

Det siges nogle gange, at videnskab handler om sandhed, mens teknik handler om kompromis.

Med et laserprojekt i sit laboratorium i University of Colorado's Department of Electrical, Computer and Energy Engineering arbejder Shu-Wei Huang og hans team på et kompromis for at finde nye applikationer til en kraftfuld ny teknologi og gøre det lettere at kommercialisere .

Da de så på den innovative og ekstremt præcise dual-comb spektroskopi, der blev finpudset af maskiningeniør Lektor Greg Rieker og andre, så Huangs team en mulighed for at udvide sine applikationer.

"Vi har forsøgt at se, om vi kan kompromittere ydeevnen en lille smule for i høj grad at forenkle arkitekturen," sagde Huang. "Den applikation, som vi er særligt interesseret i, er den biomedicinske applikation, fordi i biomedicinske applikationer har du ikke brug for den samme opløsning, som du har brug for for at gøre noget som metandetektion."

Resultatet er den modudbredende all-normal dispersion (CANDi) fiberlaser, som vandt Bowen Li, en postdoktor i Huangs laboratorium, en pris fra Optica i 2021.

Nøglen har været et redesignet laserhulrum, der gør det muligt for lys at rejse både med uret og mod uret, hvilket i det væsentlige gør to lasere ud af et laserhulrum. Det reducerer til gengæld antallet af kompleks elektronik, der er nødvendig for at konfigurere to lasere i dual-comb-enheder, forklarede Huang.

"Vi reducerer kompleksiteten i laserdesignet, og vi er nødt til at kompromittere præcisionen en lille smule, men det er stadig meget bedre end de moderne værktøjer, der bruges i biomedicinske applikationer," sagde Huang.

I holdets seneste Optica papir, introducerede de nye teknikker til at reducere CANDi-laserens relative timing-jitter, hvilket yderligere beviser, at laseren vil være en god mulighed for en lang række applikationer. Det arbejde vandt ph.d. studerende Neeraj Prakash en pris for bedste plakat hos Optica 's 2021 Laser Congress.

Huang sagde, at de har arbejdet med et startup-firma i Taiwan, der er interesseret i at bruge CANDi til terahertz-billeddannelse - ofte brugt til screening for sikkerhed og narkotika. Et laboratorium ved Colorado State University eksperimenterer også med laseren til Raman-spektroskopi, som har anvendelser inden for lægemidler og overvågning af vandkvalitet.

"CANDi er en ny fiberlaserarkitektur, og lige nu arbejder vi på adskillige projekter for at afsløre dets fulde potentiale for dual-comb applikationer," sagde Huang. + Udforsk yderligere

Enkelt laser producerer højeffekt dual kam femtosekund pulser