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La nueva aproximación utiliza ruido para caracterizar y cruz-para calibrar los instrumentos de la espectroscopia

Los espectrómetros ópticos son instrumentos con una amplia variedad de aplicaciones. Midiendo la intensidad de la luz a través de diversas longitudes de onda, pueden ser utilizados a los tejidos de la imagen o medir la composición química todo de un avión c-5 distante a una hoja.

Ahora los investigadores en el departamento de Uc Davis de la ingeniería biomédica tienen a subida con un nuevo, rápido método para caracterizar y calibrar los espectrómetros, sobre la base de cómo responden al “ruido.”

Representación del prisma y del espectro

La espectroscopia óptica parte la luz y mide la intensidad de diversas longitudes de onda. Es una técnica potente a través de una amplia gama de usos. Los ingenieros Aaron Kho y Vivek Srinivasan de Uc Davis ahora han encontrado una nueva manera de caracterizar y cruz-de calibrar los instrumentos de la espectroscopia usando exceso de “ruido” en una señal liviana. (Imágenes de Getty)

La resolución espectral mide como de bien un espectrómetro puede distinguir la luz de diversas longitudes de onda. Es también importante poder calibrar el espectrómetro de modo que diversos instrumentos den seguro resultados constantes.

Los métodos actuales para caracterizar y calibrar los espectrómetros son relativamente lentos e incómodos. Por ejemplo, para medir cómo el espectrómetro responde a diversas longitudes de onda, usted brillaría los laseres múltiples de diversas longitudes de onda en él.

El ruido se considera generalmente como siendo una molestia que confunde mediciones. Pero el estudiante de tercer ciclo Aaron Kho, trabajando con Vivek Srinivasan, profesor adjunto en la ingeniería biomédica y oftalmología, realizó que exceso del ruido en la banda ancha, luz del multiwavelength podría también responder a un propósito útil y reemplazar todos esos laseres individuales.

La reacción del espectrómetro al ruido se puede utilizar para deducir la reacción del espectrómetro a una señal real.”

Vivek Srinivasan, profesor adjunto, departamento de la ingeniería biomédica y oftalmología, Universidad de California - Davis

Eso es porque exceso del ruido da a cada canal del espectro una firma única.

Más rápidamente, una calibración más exacta

En vez de usar muchos laseres de la único-longitud de onda para medir la reacción del espectrómetro en cada longitud de onda, la nueva aproximación utiliza solamente las fluctuaciones del ruido que están naturalmente presentes en una fuente de luz con muchas longitudes de onda.

De esta manera, es posible fijar el funcionamiento del espectrómetro en apenas algunos segundos. Las personas también mostraron que podrían utilizar una aproximación similar cruz-para calibrar dos diversos espectrómetros.

Kho y Srinivasan utilizaron exceso del método en tomografía óptica de la coherencia, (OCT) una técnica del ruido para el tejido vivo del aro de la proyección de imagen. Aumentando la resolución de OCT, podían descubrir una nueva capa en la retina del ratón.

Exceso de la técnica del ruido tiene semejanzas al punto del laser, Kho dijo. El punto - configuraciones granulares formó cuando los laseres se reflejan de superficies - fue visto como molestia pero resulta originalmente ser útil en proyección de imagen, ofreciendo la información adicional tal como flujo de sangre.

“Semejantemente, lo encontramos que exceso del ruido puede ser útil también,” dijimos.

Estas nuevas aproximaciones para la caracterización y la cruz-calibración perfeccionarán el rigor y la reproductibilidad de datos en los muchos campos que utilizan los espectrómetros, Srinivasan dijeron, y el discernimiento que exceso del ruido puede ser útil podría llevar al descubrimiento de otros usos.

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.