Combinación de un láser DS-DBR con QPM-DFG para espectroscopia de infrarrojo medio

KE Whittaker, L. Ciaffoni, G. Hancock, M. Islam, R. Peverall y GAD Ritchie

Abstracto

Se presentan estudios sobre la idoneidad de un novedoso láserctoBragg distribuido supermodo digital (DS-DBR) de banda L (1563–1613 nm) para telecomunicaciones, ampliamente sintonizable, para espectroscopia en el infrarrojo medio. La luz del láser DS-DBR se mezcló con radiación de 1064 nm en un cristal de niobato de litio µm (PPLN) de polarización periódica para generar luz en el infrarrojo medio mediante generación de diferencia de frecuencia con coincidencia de fase cuasi (QPM-DFG). La radiación de onda continua resultante cubrió el rango de 3000–3200 cm−1 con potencias de hasta 2,6 μW. El uso de dicha luz láser para aplicaciones espectroscópicas se ilustró mediante la realización de experimentos de absorción en absorbedores de banda estrecha y banda ancha, a saber, metano (CH4) y metanotiol (CH3SH). La espectroscopia de modulación de longitud de onda (WMS) en CH4 demostró que las características de modulación del láser DS-DBR observadas en el infrarrojo cercano se transpusieron al infrarrojo medio, lo que arrojó una sensibilidad de 3,1 × 10−6 cm−1 Hz−1/2 en una trayectoria de 47 cm. En el espectro de CH3SH µm , la característica de absorción a 3040 cm−1 se identificó como una región potencialmente útil para la monitorización de este biomarcador en el aire exhalado a presiones reducidas.