新方法开启红外传感新视野

红外光谱法可用作材料分析、核查和文物检验等领域，但红外光谱扫描仪体积可观且价格昂贵。而红外线波段技术比较更加经济且可在智能手机摄像头和激光笔等设备上构建用于。据麦姆斯咨询报导，新加坡A＊STAR研究所DataStorageInstitute（DSI）子所的LeonidKrivitsky和同事利用该思路，研发出有一种“可将一束激光切换为两束相关联的较低能量光束”方法：利用两光束的关联，可实现在红外线波段光束中观测红外波段光束。

Krivitsky指出：“这是一款非常简单且灵活的装置，仅有用非常简单的光学元件才可构建，同时我们已构建了可与传统红外系统相媲美的分辨率。”研究团队将激光感应进铌酸锂晶体，该晶体通过被称作“参数下切换”的非线性过程，将部分激光光子分化成两束较低能量的量子关联光子，其中一束在红外波段，另一束在红外线波段。

在类似于迈克尔逊干涉仪（Michelsoninterferometer）的装置中，将三束光束分化，并感应至反射镜将其光线返晶体。当完整激光束新的转入晶体时，就创立了一对新的下切换光束，与第一次射入晶体产生的光束再次发生干预。研究团队正是利用了这种干预：摆放在红外光束中的样品影响了第一次下切换与第二次下切换光束之间的干预，由于红外光束与红外线光束是量子关联的，这种影响可在这两个波段的光束中被观测到。该方法不仅能通过红外线来分析红外光束的变化，而且哈密顿传统光谱学获取更加多信息。

Krivitsky说道：“因为这是一种干预测量，我们可以独立国家测量光束的吸收率和折射率，这是在传统红外光谱仪中无法构建的。”研究团队通过系统地转变样品在光束中的方位，需要取得更加多关于样品的信息。

通过这些测量，研究人员可利用光学相干性断层光学技术建构样品的三维图像。Krivitsky指出：“这是一种十分有影响力的概念。这也是光谱学、光学与普遍调节波长能力的极致融合。

”研究团队利用该技术可分析在1．5微米到3微米之间的四种波长中的样品，而以前分析这些波长下的样品必须简单的激光器和探测器。该技术的应用于范围还可通过外接适当的光学元件扩展到近红外波段和远红外波段。Krivitsky说：“据我们熟知，目前还没工作范围远超过1．5微米的市场求得的光学相干性层析成像系统。

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