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L'approche neuve emploie le bruit pour caractériser et croix-étalonner des instruments de spectroscopie

Les spectromètres optiques sont des instruments avec une grande variété d'utilisations. En mesurant l'intensité de la lumière en travers de différentes longueurs d'onde, ils peuvent être employés aux tissus d'image ou mesurer la composition chimique de tout d'une galaxie éloignée à une lame.

Maintenant les chercheurs au service d'Uc Davis du génie biomédical ont a germé avec une méthode neuve et rapide pour caractériser et étalonner des spectromètres, basée sur la façon dont ils répondent au « bruit. »

Rendu de prisme et de spectre

La spectroscopie optique divise la lumière et mesure l'intensité de différentes longueurs d'onde. C'est une technique puissante en travers d'un large éventail d'applications. Les techniciens Aaron Kho et Vivek Srinivasan d'Uc Davis ont maintenant trouvé une voie neuve de caractériser et croix-étalonner des instruments de spectroscopie utilisant le « bruit » excédentaire dans un signe léger. (Images de Getty)

La définition spectrale mesure à quel point un spectromètre peut discerner la lumière de différentes longueurs d'onde. Il est également important de pouvoir étalonner le spectromètre de sorte que les différents instruments donnent sûrement des résultats cohérents.

Les méthodes actuelles pour caractériser et étalonner des spectromètres sont relativement lentes et encombrantes. Par exemple, pour mesurer comment le spectromètre répond à différentes longueurs d'onde, vous brilleriez les lasers multiples de différentes longueurs d'onde là-dessus.

Le bruit est habituellement vu en tant qu'étant une gêne qui confond des mesures. Mais l'étudiant de troisième cycle Aaron Kho, travaillant avec Vivek Srinivasan, professeur agrégé en génie biomédical et ophthalmologie, s'est rendu compte que le bruit excédentaire dans la bande large, la lumière de multiwavelength pourrait également atteindre un objectif utile et remonter tous ces différents lasers.

La réaction du spectromètre au bruit peut être employée pour impliquer la réaction du spectromètre à un signe réel. »

Vivek Srinivasan, professeur agrégé, service de génie biomédical et ophthalmologie, Université de Californie - Davis

C'est parce que le bruit excédentaire donne à chaque glissière du spectre une seule signature.

Plus rapidement, un étalonnage plus précis

Au lieu d'à l'aide de beaucoup de lasers d'unique-longueur d'onde pour mesurer la réaction du spectromètre à chaque longueur d'onde, l'approche neuve emploie seulement les variations de bruit qui sont naturellement présentes dans une source lumineuse avec beaucoup de longueurs d'onde.

De cette façon, il est possible d'évaluer le rendement du spectromètre en juste quelques secondes. L'équipe a également prouvé qu'elles pourraient employer une approche assimilée croix-pour étalonner deux spectromètres différents.

Kho et Srinivasan ont employé la méthode excédentaire de bruit en tomographie optique de cohérence (OCT), une technique pour le tissu d'oeil de vie de représentation. En augmentant la définition d'OCT., ils pouvaient découvrir une couche neuve dans la rétine de souris.

La technique excédentaire de bruit a des similitudes à la granularité laser de laser, Kho a dit. La granularité laser - configurations granulaires a formé quand des lasers sont réfléchis hors des surfaces - a été initialement vue comme gêne mais s'avère être utile dans la représentation, en fournissant les informations complémentaires telles que le flux sanguin.

« De même, nous l'avons constaté que le bruit excédentaire peut être utile aussi, » avons dit.

Ces approches neuves pour la caractérisation et le croix-étalonnage amélioreront la rigueur et la reproductibilité des caractéristiques dans les nombreux domaines qui utilisent des spectromètres, Srinivasan ont dit, et l'analyse que le bruit excédentaire peut être utile pourrait mener à la découverte d'autres applications.

Source:
Journal reference:

Kho, A. M., et al. (2020) Incoherent excess noise spectrally encodes broadband light sources. Light: Science & Applications. doi.org/10.1038/s41377-020-00404-6.