指纹中红外区域的宽带量子光谱学
光学
2022-02-04 v1 量子物理
摘要
众多分子在指纹红外（IR）区域表现出独特的吸收带，从而实现化学识别与检测。这使得红外光谱学成为生物医学诊断、传感和材料表征中的重要工具。然而，由于红外光源和光电探测器的性能相对较差、需要低温冷却且成本高昂，红外范围的测量具有挑战性。在此，我们展示了可利用常规硅光电探测器从近红外范围的测量中揭示样品的中红外指纹。我们的方法依赖于强频率非简并参量下转换中产生的关联光子对的量子干涉。我们的技术在高精度下同时测量宽指纹区域的吸收系数和折射率。作为概念验证，我们对 7.4-8.4 {\mu}m 波长范围内的氧化亚氮气体进行了光谱分析，检测则在 865-877 nm 范围内进行。本工作将量子干涉测量的适用性扩展到一系列广泛的实用需求，例如大气污染物检测、呼气诊断、化学安全等。
引用
@article{arxiv.2202.01565,
title = {Broadband quantum spectroscopy at the fingerprint mid-infrared region},
author = {Anna V. Paterova and Zi S. D. Toa and Hongzhi Yang and Leonid A. Krivitsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01565},
year = {2022}
}