В статье, опубликованной в журнале физики D: Прикладная физика, Али Пассиан и его коллеги представляют метод, который использует квантовый каскадный лазер для "накачки" или удара по цели, и другой лазер для мониторинга реакции материала в результате изменений, вызванных температурой. Эта информация позволяет быстро идентифицировать химические вещества и биологические агенты.

"С двумя лазерами один служит накачкой, а другой - зондом", - сказал Пассиан, сотрудник отдела измерительной науки и системной инженерии ORNL. "Новый аспект нашего подхода заключается в том, что второй лазер извлекает информацию и позволяет нам делать это, не прибегая к слабому обратному сигналу.

"Использование второго лазера обеспечивает надежное и стабильное считывание независимо от настроек лазера накачки".

Хотя этот подход похож на методы радиолокационного и лидарного зондирования в том, что он использует обратный сигнал для передачи информации о молекулах, которые необходимо обнаружить, он отличается несколькими способами.

"Во-первых, это использование конфигурации фототермической спектроскопии, в которой пучки накачки и зондирования почти параллельны", - сказал Пассиан. "Мы используем рефлектометрию зондового луча в качестве обратного сигнала в автономных приложениях, тем самым сводя к минимуму потребность в дорогостоящих инфракрасных компонентах, зависящих от длины волны, таких как камеры, телескопы и детекторы".

Эта работа представляет собой доказательство принципиального успеха, который, по словам Пассиана и соавтора Рубье Фарахи, может привести к прогрессу в области детекторов противостояния с потенциальными приложениями в контроле качества, судебной экспертизе, безопасности аэропортов, медицине и вооруженных силах. В своей статье исследователи также отметили, что измерения, полученные с использованием их метода, могут подготовить почву для гиперспектральной визуализации.

"Это позволило бы нам эффективно делать срезы химических изображений и получать разрешение вплоть до отдельных пикселей", - сказал Пассиан, который добавил, что это наблюдение основано на измерениях от ячейки к ячейке, полученных с помощью их вариации фототермической спектроскопии. Гиперспектральная визуализация обеспечивает не только химическую информацию высокого разрешения, но и топографическую информацию.