idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
idw - Informationsdienst
Wissenschaft
Scientists from Hamburg and Munich developed the world's most powerful dual-comb spectrometer that paves the way for many applications in atmospheric science and biomedical diagnostics, such as early cancer detection. The work has recently been published in Nature Communications.
The core part of the system is a special type of laser-gain medium, a thin-disk, and a unique configuration of the mirrors surrounding this medium, a laser resonator (shown in the illustration). "The key of our dual comb laser source lies in its simplicity", team leader Oleg Pronin explains. "Instead of using two separate lasers, actively stabilizing and locking them to each other, our two laser outputs originate from the same laser resonator, leading to an excellent intrinsic mutual stability." The dual-output laser yields one order of magnitude higher power than ever before. This paves the way for many applications in atmospheric science and biomedical diagnostics, such as early cancer detection. Fundamental research applications such as precise measurements of the atomic lines in uncovered spectral ranges and nuclear clocks, the most precise clocks in our universe, come into reach thanks to this novel spectrometer.
The dual-comb spectrometer converts extremely fast electric field oscillations (10¹⁵ oscillations per second) of light into radiofrequency range (10⁶ oscillations per second), where the signal can be detected in real-time with modern electronics. The process is realized with two trains of laser pulses with slightly different spacing. It offers high sensitivity and resolution with fast acquisition times in the millisecond time scale. Megawatt level peak powers pave the way toward high-resolution spectroscopy in the deep ultraviolet frequency range via frequency conversion – a spectral domain yet poorly covered in today's spectrometers. Compared to complex, actively stabilized laser systems, the compact size facilitates real-world applications, such as atmospheric sensing and high-precision distance measurements.
Prof. Dr. Oleg Pronin, Laser Technology & Spectroscopy, e-mail oleg.pronin@hsu-hh.de
Fritsch, K., Hofer, T., Brons, J. et al. Dual-comb thin-disk oscillator. Nat Commun 13, 2584 (2022).
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-30078-0
Two trains of laser pulses with slightly different spacing originate from a thin-disk laser gain med ...
Quelle: HSU/Eric Schambroom
Copyright: HSU/Eric Schambroom
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Elektrotechnik, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsergebnisse
Englisch
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).
