Diagrama esquemático del sistema de espectroscopia de absorción mejorada con cavidad de retroalimentación óptica. Crédito:Yang Nana
Basado en la tecnología de espectroscopia de absorción mejorada con cavidad de retroalimentación óptica (OF-CEAS), un equipo de investigación dirigido por el profesor Zhang Weijun de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas (HFIPS) de la Academia China de Ciencias (CAS) ha detectado recientemente radicales hidroxilo (OH) a una longitud de onda de 2,8 μm con un láser de diodo de retroalimentación distribuida.
Los resultados han sido publicados en Optics Express .
Los radicales libres OH son el oxidante más importante de la atmósfera. La reacción de circulación rápida determina la producción y eliminación de los principales contaminantes de la atmósfera. Las mediciones precisas de los radicales OH son muy difíciles debido a su alta reactividad, vida corta y baja concentración en la atmósfera. Y es un tema de investigación importante y desafiante en el campo de la química atmosférica actual.
"Este estudio proporciona un nuevo método de detección directa para los radicales OH", dijo Yang Nana, primer autor del artículo.
Explicó además que OF-CEAS usó la luz resonante de la cavidad para retroalimentar al láser, lo que podría reducir efectivamente el ancho de la línea del láser. Además, podría realizar un autobloqueo óptico para mejorar la eficiencia de acoplamiento del láser y la cavidad y lograr una detección de alta sensibilidad.
Izquierda:la señal de transmisión de la cavidad en función del tiempo registrada aplicando una rampa de corriente lineal a la corriente de inyección del láser de diodo; Derecha:un perfil ampliado que muestra el modo de cavidad. La línea punteada indica la posición máxima, dividiendo el modo de cavidad en partes izquierda (A) y derecha (B). Crédito:Yang Nana
En esta investigación, el equipo utilizó el método de modulación de longitud de onda para controlar la fase óptica. Utilizaron la señal 1f del modo de cavidad demodulada por el amplificador lock-in como señal de error y la enviaron al servocontrolador diferencial integral proporcional para controlar la distancia del láser a la cavidad. El sistema, por lo tanto, logró el bloqueo de fase en tiempo real. La sensibilidad de detección fue unas tres veces mejor que la del método de análisis de simetría.
Combinado con la espectroscopia de rotación de Faraday y la espectroscopia de modulación de frecuencia, OF-CEAS puede proporcionar un enfoque nuevo y de mayor sensibilidad para la detección directa de radicales OH atmosféricos. Detector de alta sensibilidad desarrollado para la detección de dióxido de nitrógeno
