Phát hiện ô nhiễm với nguồn laser nhỏ gọn
Các nhà nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ Lausanne liên bang Thụy Sĩ (EPFL) đã tìm thấy một nguồn ánh sáng trung hồng ngoại có thể phát hiện các loại khí nhà kính và các loại khí khác, cũng như các phân tử trong hơi thở của một người.
Hệ thống nhỏ gọn, trông giống như một chiếc vali nhỏ, chỉ chứa 2 phần: 1 tia laser tiêu chuẩn cùng với 1 con chip quang tử có chiều dài vài milimet. Nghiên cứu được trình bày chi tiết trong một bài báo được đăng trên Tạp chí Nature Communications.
Phổ hồng ngoại đặc biệt hữu ích cho các nhà khoa học vì ở dải bước sóng này, ánh sáng có thể phát hiện các hạt đóng vai trò quan trọng trong môi trường và sức khỏe con người.
Tuy nhiên, cho đến nay, các hệ thống laser hồng ngoại đã được chứng minh là khó vận chuyển vì chúng liên quan đến các thiết bị phần cứng phức tạp, dễ bị hư hại.
Công nghệ mới được phát triển có thể là một công cụ thay đổi lớn. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng sợi quang laser có sẵn trên thị trường và kết hợp nó với chip ống dẫn sóng có vi lượng kế để tạo ra sóng ánh sáng trong phổ hồng ngoại trung bình.
Sau đó, họ đã thêm một máy quang phổ để chứng minh tiềm năng của nguồn sáng này, phát hiện thành công sự hiện diện và nồng độ của acetylene, một loại khí không màu và rất dễ cháy.
Hệ thống sử dụng laser sợi quang nhỏ gọn và mạnh, phát ra ánh sáng trong một phạm vi bước sóng cụ thể. Chùm tia được dẫn qua một ống dẫn sóng, có chiều dài một micromet (0,001mm) và dài 1/2 milimet, có thể thay đổi tần số của ánh sáng khi truyền qua.
Hệ thống tạo ra ánh sáng trong phổ hồng ngoại trung bình, giữ lại 30% cường độ tín hiệu ban đầu. Các nhà nghiên cứu thậm chí có thể điều chỉnh bước sóng của ánh sáng bằng cách điều chỉnh hình dạng của ống dẫn sóng.
“Thiết bị này thiết lập một chuẩn mực mới về hiệu quả. Đây là lần đầu tiên tạo ra một nguồn laser quang phổ tích hợp đầy đủ. Nó không cần quá trình chỉnh sửa chính xác tất cả các bộ phận trong một hệ thống laser thông thường”- Davide Grassani là một trong những tác giả của bài báo nói.
HẢI HUỲNH (Nguồn: Physorg.com)