La espectroscopia de peine doble, a veces abreviada como DCS, es una técnica espectroscópica avanzada. Esta técnica utiliza dos fuentes láser coherentes con líneas de frecuencia discretas y equidistantes. Una fuente láser con este tipo de espectro se define como un peine de frecuencias.
La principal ventaja de utilizar dos peines de frecuencia es que la respuesta espectral de la muestra se puede evaluar rápidamente «diente a diente», como se suele decir. Pero, ¿qué significa esto en la práctica?
Merece la pena profundizar en los principios de funcionamiento de la espectroscopia de doble peine para comprender realmente las ventajas de esta herramienta espectroscópica pionera.
Espectroscopia de doble peine: conceptos básicos
En la espectroscopia de doble peine, la idea consiste en generar un espectro de RF mediante la heterodina de dos peines de frecuencia distintos con frecuencias de repetición ligeramente diferentes. El peine de RF resultante comprende batidos distinguibles entre pares de dientes del peine óptico.
Esto funciona colocando una muestra en las trayectorias del haz óptico de una o ambas fuentes láser coherentes y recuperando la respuesta codificada mediante detección heterodina. Un fotodiodo rápido adquiere y combina ambos haces en un peine de RF característico al que se puede acceder mediante electrónica estándar.
Los espectros en los dominios óptico y de RF deben tener una correspondencia exacta. Esto significa que el peine de RF se puede muestrear de forma fiable para producir un espectro digital con todos los datos espectroscópicos relevantes.
Espectroscopia de doble peine: las ventajas
Las diferentes configuraciones proporcionarán información distinta, pero la espectroscopia de doble peine es ampliamente reconocida por su velocidad, precisión y estabilidad. Puede proporcionar mediciones espectrales rápidas y de banda ancha con una resolución excepcional y altas relaciones señal-ruido. La capacidad de realizar análisis espectrales mediante referencia de RF también resulta muy interesante por su facilidad y simplicidad. Esa simplicidad se refleja también en la arquitectura general de la espectroscopia de doble peine.
A diferencia de las herramientas espectroscópicas convencionales, la espectroscopia de doble peine no requiere piezas móviles complejas ni rejillas para separar las frecuencias ópticas y expandir el espectro óptico. Esto se lleva a cabo digitalmente en el dominio de la RF.
Una consecuencia de ello es que ambas trayectorias ópticas pueden implementarse fácilmente en fibras ópticas o chips fotónicos. Esto reduce significativamente la complejidad del diseño. De este modo, los espectrómetros de doble peine resultan pequeños y robustos, con una excelente compensación frente a perturbaciones externas.
Fuentes láser para la espectroscopia de doble peine
En Laser Quantum, suministramos una amplia gama de fuentes láser coherentes adecuadas para aplicacionesde espectroscopia de doble peine. Una de nuestras soluciones estrella es el potente peine Taccor de 1 gigahercio (GHz), un láser de titanio-zafiro con capacidad de generación de supercontinuo y un módulo de compensación de dispersión integrado.
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