Kaedah optik analitik adalah penting kepada masyarakat moden kerana ia membolehkan pengenalpastian bahan dalam pepejal, cecair atau gas yang cepat dan selamat. Kaedah ini bergantung pada cahaya yang berinteraksi secara berbeza dengan bahan-bahan ini di bahagian spektrum yang berbeza. Contohnya, spektrum ultraungu mempunyai akses langsung kepada peralihan elektronik di dalam bahan, manakala terahertz sangat sensitif terhadap getaran molekul.
Imej artistik spektrum denyut inframerah pertengahan di latar belakang medan elektrik yang menghasilkan denyutan
Banyak teknologi yang dibangunkan selama ini telah membolehkan hiperspektroskopi dan pengimejan, yang membolehkan saintis memerhatikan fenomena seperti tingkah laku molekul semasa ia melipat, berputar atau bergetar untuk memahami penanda kanser, gas rumah hijau, bahan pencemar, dan juga bahan berbahaya. Teknologi ultrasensitif ini telah terbukti berguna dalam bidang seperti pengesanan makanan, penderiaan biokimia, dan juga warisan budaya, dan boleh digunakan untuk mengkaji struktur barang antik, lukisan, atau bahan arca.
Cabaran yang telah lama wujud ialah kekurangan sumber cahaya padat yang mampu meliputi julat spektrum yang begitu besar dan kecerahan yang mencukupi. Sinkotron boleh memberikan liputan spektrum, tetapi ia kekurangan koheren temporal laser, dan sumber cahaya sedemikian hanya boleh digunakan dalam kemudahan pengguna berskala besar.
Dalam satu kajian baru-baru ini yang diterbitkan dalam Nature Photonics, satu pasukan penyelidik antarabangsa dari Institut Sains Fotonik Sepanyol, Institut Sains Optik Max Planck, Universiti Negeri Kuban dan Institut Optik Tak Linear dan Spektroskopi Ultrapantas Max Born, antara lain, melaporkan sumber pemacu inframerah pertengahan yang padat dan berkecerahan tinggi. Ia menggabungkan gentian kristal fotonik cincin anti-resonans yang boleh kembung dengan kristal tak linear baharu. Peranti ini memberikan spektrum koheren dari 340 nm hingga 40,000 nm dengan kecerahan spektrum dua hingga lima peringkat magnitud yang lebih tinggi daripada salah satu peranti sinkrotron paling terang.
Kajian masa depan akan menggunakan tempoh denyut tempoh rendah sumber cahaya untuk melakukan analisis domain masa bahan dan bahan, membuka jalan baharu untuk kaedah pengukuran multimodal dalam bidang seperti spektroskopi molekul, kimia fizikal atau fizik keadaan pepejal, kata para penyelidik.
Masa siaran: 16 Okt-2023