Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Gao Xiaoming dell'Hefei Institutes of Physical Sciences dell'Accademia cinese delle scienze ha sviluppato un nuovo spettrometro in grado di rilevare a distanza il metano atmosferico (CH₄ ), vapore acqueo (H₂ O) e protossido di azoto (N₂ O) contemporaneamente.

I risultati rilevanti sono stati pubblicati in Optics Express .

Nella banda del medio infrarosso, a causa della mancanza di componenti in fibra ottica maturi o di guide d'onda ottiche, i tradizionali chopper meccanici vengono solitamente utilizzati per modulare la luce solare ed è difficile miniaturizzare il sistema.

Per risolvere questo problema, gli scienziati hanno sviluppato questo nuovo spettrometro. Era chiamato radiometro laser eterodina a medio infrarosso a doppio canale basato su modulatore (MIR-LHR) ed era basato su un modulatore di sistema microelettromeccanico (MEMS).

Gli scienziati hanno sostituito il tradizionale chopper meccanico con il modulatore MEMS. "Questo rende il sistema più stabile e compatto", ha affermato Xue Zhengyue, primo autore dello studio.

Hanno anche combinato due laser in cascata inter-banda, che hanno consentito allo spettrometro eterodina sviluppato di misurare il rapporto di miscelazione del volume di CH₄ , H₂ O e N₂ O contemporaneamente.

Attraverso calcoli di inversione, hanno ottenuto gli spettri laser eterodina dell'area di Hefei. Secondo i risultati dell'esperimento, i rapporti di miscelazione del volume misurato di CH₄ , H₂ O e N₂ O erano in buon accordo con gli spettri simulati della modellazione della trasmissione atmosferica.

Il MIR-LHR basato sul modulatore MEMS ha prospettive applicative prospere. "Questo studio pone le basi per l'ulteriore sviluppo di strumenti portatili per spettroscopia laser eterodina ad alta risoluzione spettrale per il telerilevamento di gas atmosferici multicomponente", ha affermato il prof. associato Tan Tu.

Dimostrazione di un modulatore ad alta efficienza che utilizza un polimero elettro-ottico organico per luce visibile