La spectroscopie à double peigne, parfois abrégée en DCS, est une technique spectroscopique de pointe. Cette technique utilise deux sources laser cohérentes présentant des raies de fréquence distinctes et équidistantes. Une source laser présentant ce type de spectre est définie comme un peigne de fréquences.
Le principal avantage de l’utilisation de deux peignes de fréquences réside dans la possibilité d’évaluer rapidement la réponse spectrale de votre échantillon « dent par dent ». Mais qu’est-ce que cela signifie concrètement ?
Il est utile d’approfondir les principes de fonctionnement de la spectroscopie à double peigne pour bien comprendre les avantages de cet outil spectroscopique novateur.
Spectroscopie à double peigne : les principes de base
En spectroscopie à double peigne, l’idée consiste à générer un spectre RF par hétérodynage de deux peignes de fréquences distincts présentant des fréquences de répétition légèrement différentes. Le peigne RF obtenu comprend des battements distincts entre les paires de dents du peigne optique.
Ce principe fonctionne en plaçant un échantillon dans le trajet optique de l’une ou des deux sources laser cohérentes, puis en récupérant la réponse codée via une détection hétérodyne. Une photodiode rapide acquiert et combine les deux faisceaux en un peigne RF caractéristique, accessible par des circuits électroniques standard.
Les spectres dans les domaines optique et RF doivent présenter une correspondance parfaite. Cela signifie que le peigne RF peut être échantillonné de manière fiable pour produire un spectre numérique contenant toutes vos données spectroscopiques pertinentes.
Spectroscopie à double peigne : les avantages
Différentes configurations fourniront des informations différentes, mais la spectroscopie à double peigne est largement reconnue pour sa rapidité, sa précision et sa stabilité. Elle permet d’effectuer des mesures spectrales rapides et à large bande avec une résolution exceptionnelle et des rapports signal/bruit élevés. La possibilité d’effectuer une analyse spectrale via un référencement RF est également appréciée pour sa facilité et sa simplicité. Cette simplicité découle également de l’architecture générale de la spectroscopie à double peigne.
Contrairement aux outils spectroscopiques conventionnels, la spectroscopie à double peigne ne nécessite ni pièces mobiles complexes ni réseaux de diffraction pour séparer les fréquences optiques et étendre le spectre optique. Ce processus s’effectue numériquement dans le domaine RF.
Il en résulte notamment que les deux chemins optiques peuvent facilement être mis en œuvre sur des fibres optiques ou des puces photoniques. Cela réduit considérablement la complexité de la conception. Les spectromètres à double peigne sont ainsi compacts et robustes, et offrent une excellente compensation des perturbations externes.
Sources laser pour la spectroscopie à double peigne
Chez Laser Quantum, nous proposons une large gamme de sources laser cohérentes adaptées aux applicationsde spectroscopie à double peigne. L’une de nos solutions phares est le puissant Taccor Comb de 1 gigahertz (GHz), un laser Ti:saphir doté de capacités de génération de supercontinuum et d’un module de compensation de dispersion intégré.
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