Die Doppelkamm-Spektroskopie, manchmal auch als DCS abgek\u00fcrzt, ist ein fortschrittliches spektroskopisches Verfahren. Bei diesem Verfahren kommen zwei koh\u00e4rente Laserquellen mit diskreten, gleichm\u00e4\u00dfig beabstandeten Frequenzlinien zum Einsatz. Eine Laserquelle mit einem solchen Spektrum wird als Frequenzkamm bezeichnet. <\/p>\n\n\n\n
Der Hauptvorteil der Verwendung von zwei Frequenzk\u00e4mmen besteht darin, dass die spektrale Antwort Ihrer Probe schnell auf einer sogenannten \u201eZahn-f\u00fcr-Zahn\u201c-Basis bewertet werden kann. Aber was bedeutet das in der Praxis? \u00a0 <\/p>\n\n\n\n
Es lohnt sich, die Funktionsprinzipien der Dual-Comb-Spektroskopie n\u00e4her zu betrachten, um die Vorteile dieses bahnbrechenden spektroskopischen Werkzeugs wirklich zu verstehen. \u00a0<\/p>\n\n\n\n
Bei der Dual-Comb-Spektroskopie besteht das Prinzip darin, ein HF-Spektrum durch Heterodynierung zweier unterschiedlicher Frequenzk\u00e4mme mit leicht unterschiedlichen Wiederholungsraten zu erzeugen. Der resultierende HF-Kamm besteht aus unterscheidbaren Schwebungen zwischen Paaren optischer Kammz\u00e4hne. \u00a0 <\/p>\n\n\n\n
Dies funktioniert, indem eine Probe in den optischen Strahleng\u00e4ngen einer oder beider koh\u00e4renter Laserquellen platziert und die kodierte Antwort mittels Heterodyn-Detektion erfasst wird. Eine schnelle Fotodiode erfasst beide Strahlen und kombiniert sie zu einem charakteristischen HF-Kamm, der mit Standardelektronik ausgewertet werden kann. \u00a0 <\/p>\n\n\n\n
Die Spektren im optischen und im HF-Bereich sollten eine exakte Entsprechung aufweisen. Das bedeutet, dass der HF-Kamm zuverl\u00e4ssig abgetastet werden kann, um ein digitales Spektrum mit all Ihren relevanten spektroskopischen Daten zu erzeugen. \u00a0<\/p>\n\n\n\n
Unterschiedliche Konfigurationen liefern unterschiedliche Informationen, doch die Dual-Comb-Spektroskopie ist weithin bekannt f\u00fcr ihre Geschwindigkeit, Pr\u00e4zision und Stabilit\u00e4t. Sie erm\u00f6glicht schnelle, breitbandige Spektralmessungen mit au\u00dfergew\u00f6hnlicher Aufl\u00f6sung und hohem Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis. Die M\u00f6glichkeit, Spektralanalysen mittels HF-Referenzierung durchzuf\u00fchren, ist zudem aufgrund ihrer Einfachheit und Unkompliziertheit w\u00fcnschenswert. Diese Einfachheit spiegelt sich auch in der allgemeinen Architektur der Dual-Comb-Spektroskopie wider. \u00a0 <\/p>\n\n\n\n
Im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen spektroskopischen Ger\u00e4ten ben\u00f6tigt die Dual-Comb-Spektroskopie weder komplexe bewegliche Teile noch Gitter, um optische Frequenzen zu trennen und das optische Spektrum zu spreizen. Dies erfolgt digital im HF-Bereich. <\/p>\n\n\n\n
Eine Folge davon ist, dass beide optischen Pfade problemlos auf optischen Fasern oder photonischen Chips realisiert werden k\u00f6nnen. Dies reduziert die Komplexit\u00e4t des Designs erheblich. Dadurch sind Dual-Comb-Spektrometer klein und robust und verf\u00fcgen \u00fcber eine hervorragende Kompensation externer St\u00f6rungen. \u00a0<\/p>\n\n\n\n