基于宽带量子级联激光器的超表面增强中红外成像光谱仪

洛桑联邦理工学院 Hatice Altug 团队开发了一种基于快速成像的中红外光谱平台，该平台结合了宽带共振梯度超表面和射频调制量子级联激光器，可产生宽带（250 cm?¹）的瞬时光谱。作者将梯度超表面的共振光谱与激光发射光谱相匹配，从而实现对局部电磁场所有光谱分量的定向放大。

图1：基于快速成像的SEIRA光谱示意图

图2：基于宽带量子级联激光器的非增强成像光谱技术

图3：用于快速SEIRA中红外成像光谱的宽带梯度超表面

这使得作者能够利用室温低成本中红外相机，在单次拍摄中捕获沉积在超表面上的分析物的增强吸收特征，并将其转化为条形码图像。与使用傅里叶变换红外光谱仪和外腔量子级联激光器的测量相比，采集时间最多可缩短三个数量级。

图4：宽带量子级联激光器发射与梯度超表面的对准校准

图5：基于宽带量子级联激光器和梯度超表面的快速单帧成像SEIRA演示

作者的方法无需可调谐光源、笨重的光谱仪和昂贵的低温探测器，即可实现高通量、小型化和高特异性的分子诊断，适用于各种化学和生物学应用。

参考文献： 中国光学期刊网

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