氨氣的雙梳光譜高分辨高光譜圖什么樣？這里有答案

　　研究人員使用一種被稱為雙梳光譜學的先進分析技術，迅速獲取極其詳細的高光譜圖像。該方法以很高的靈敏度和速度獲取場景中每個像素的全光譜信息，可以極大地推動化學分析和生物醫學傳感等學科和工業應用的廣泛發展。

　　 雙梳光譜學通過提供極高的光譜分辨率，在不移動部件的情況下縮短采集時間。這種新的直接高光譜雙梳成像方法將有助于擴展現有雙梳系統的大部分點檢測能力，從而創建整個場景的光譜圖像。

　　 據Optica報道，這是首次使用攝像機直接探測到雙梳光譜。這種快速的采集時間使雙梳高光譜快速動態成像成為可能。 雖然這項工作在近紅外波長進行，但這個概念可以很容易地轉移到各種光譜區域，從而擴大了可能的應用范圍。特別是，將方法擴展到太赫茲和毫米波光譜區域，這將為食品、農業和制藥行業的無損檢測和產品檢驗開辟許多新的機會。在中紅外和近紅外區域，還可以增強化學成像、三維制圖和表面形貌技術的性能。

圖：研究人員使用他們新的直接高光譜雙梳成像方法來獲取從瓶子中逸出的氨氣的高光譜圖像。左邊的圖像顯示了一個場景的照片，而右邊的圖像顯示了從單個干涉圖中提取的氨透過率圖像。

　　 雙梳光譜儀的工作原理是通過使來自兩個緊密匹配的光學頻率梳的光發生干涉。這種混合過程產生的信號稱為干涉圖，其頻率通常為數十兆赫(每秒百萬次)，即使是最快的高速攝像機也無法捕捉到這樣的速度。

　　 研究人員解釋說：“我們將系統產生的干涉圖延長至一秒，以便能夠使用攝像機探測到雙梳干擾信號。這樣就可以對整個場景進行光譜分析，而不僅僅是一個點。”為了做到這一點，研究人員建立了基于非常簡單的電光雙梳源系統，它主要由光纖組件構成。利用兩個聲光調制器使它們以任意低的頻率抵消光梳，從而產生超慢干涉圖。

　　 研究人員用這種新方法獲取了從瓶子中逸出的氨氣的高光譜圖像。他們以每秒25幀的視頻速率實現了1GHz(0.0033 cm-1)的光學分辨率，每幀包含327,680個單獨的光譜測量值。根據研究人員的說法，他們獲得的分辨率可以很容易地區分不同的氣體，而且比目前的商用設備要好100倍。