Modulació per longitud d'ona

La modulació per longitud d'ona és un sistema de modulació,[1] utilitzat en algunes aplicacions d'espectroscòpia d'absorció amb làser,[2] tan atòmica[3] com molecular per a mesurar l'amplitud dels pics de l'espectre de l'ona que se superposen a la interferència i la inestabilitat de la radiació de fons (cresta a cresta o vall a vall), de forma semblant a com es fa en l'espectroscòpia per modulació de freqüència.[4] La modulació per longitud d'ona utilitza un sistema modulador que varia la longitud d'ona observada de forma periòdica. Pot consistir per exemple, en un voltatge oscil·lant aplicat a un díode làser sintonitzable, a una font de llum o a una placa refractora oscil·lant instal·lada en el camí de la llum a l'interior d'una ranura d'entrada d'un monocromador.[5]

Quan l'interval de modulació coincideix amb un pic espectral, es genera un component de CA del foto-senyal proporcional al pic d'intensitat. L'espectre de fons, d'altra banda, normalment canvia poc sobre l'interval de modulació i, per tant produeix molt poc component de CA. Normalment s'utilitza un amplificador Lock-in per poder mesurar l'amplitud del component de CA del foto-senyal.[6] El senyal de referència per l'amplificador Lock-in es deriva de l'oscil·lador que fa servir el modulador de longitud d'ona.[7] En sistemes basats en ordinadors moderns les funcions de l'amplificador Lock-in poden ser substituïdes pel programari executat dins d'un DSP.

Referències modifica

  1. Glossari Arxivat 2016-12-20 a Wayback Machine. a edu365cat
  2. A. Fried and D. Richter: Infrared absorption Spectroscopy, in Analytical Techniques for Atmospheric Measurements (Blackwell Publishing, 2006)
  3. Espectrometría de absorción atómica
  4. Bjorklund, G. C.; Levenson, M. D.; Lenth, W.; Ortiz, C. «Frequency modulation (FM) spectroscopy». Applied Physics B: Photophysics and Laser Chemistry, 32, 3, 1983, pàg. 145–152. Bibcode: 1983ApPhB..32..145B. DOI: 10.1007/BF00688820. ISSN: 0721-7269.
  5. Kluczynski, Pawel; Gustafsson, Jörgen; Lindberg, Åsa M.; Axner, Ove «Wavelength modulation absorption spectrometry — an extensive scrutiny of the generation of signals». Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 56, 8, 2001, pàg. 1277–1354. Bibcode: 2001AcSpe..56.1277K. DOI: 10.1016/S0584-8547(01)00248-8. ISSN: 0584-8547.
  6. R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, "Laser phase and frequency stabilization using an optical resonator", Applied Physics B 31 (2), 97–105 (1983)
  7. L. S. Ma, J. Ye, P. Dube, and J. L. Hall, "Ultrasensitive frequency-modulation spectroscopy enhanced by a high-finesse optical cavity: theory and application to overtone transitions of C₂H₂ and C₂HD", Journal of the Optical Society of America B-Optical Physics 16 (12), 2255–2268 (1999)

Bibliografia modifica

  • 1. P. Werle and F. Slemr, "Signal-to-noise ration analysis in laser absorption sspectrometers using optical multipass cells," appl. Opt. 30, 430-434 (1991).
  • 2. P. Werle, "A review of recent advances in semiconductor laser based gas monitors," Spectrochim. Acta A 54, 197-236 (1998).
  • 3. D. S. Bomse, A. C. Stanton, and J. A. Silver, "Frequency modulation and wavelength modulation spectroscopies: comparison of experimental methods using a lead-salt diode laser," Appl. Opt. 31, 718-731 (1992).
  • 4. F. S. Pavone and M. Inguscio, "Frequency- and wavelength-modulation spectroscopies: comparison of experimental methods using an AlGaAs diode laser" Appl. Phys. B 56, 118-122 (1993).
  • 5. K. Namjou, S. Cai, and E. A. Whittaker, J. Faist, C. Gmachl, F. Capasso, D. L. Sivco, and A. Y. Cho, "Sensitive absorption spectroscopy with a room-temperature distributed-feedback quantum-cascade laser," Opt. Lett. 23, 219-221 (1998).
  • 6. QCL based WMS for NO
  • 7. I. D. Lindsay, P. Groß, C. J. Lee, B. Adhimoolam, and K. -J. Boller, "Mid-infrared wavelength- and frequencymodulation spectroscopy with a pump-modulated singly-resonant optical parametric oscillator," Opt. Express 14, 12341-12346 (2006).
  • 8. D.D. Arslanov, M. Spunei, A.K.Y. Ngai, S.M. Cristescu, I.D. Lindsay, S.T. Persijn, K.J. Boller, and F.J.M. Harren, "Rapid and sensitive trace gas detection with continuous wave Optical Parametric Oscillator-based Wavelength Modulation Spectroscopy," Appl. Phys. B, 103, 223-228 (2011).

Enllaços externs modifica