Zobaczyć to, czego dotychczas nie było widać
Konwersja częstotliwości nie jest łatwym zadaniem. Z powodu prawa zachowania energii częstotliwość światła jest fundamentalną właściwością, której nie można łatwo zmienić za pomocą odbijania światła od powierzchni lub przepuszczania go przez materiał. Przy niższych częstotliwościach, energia transportowana przez światło nie jest wystarczająca do uruchomienia fotoreceptorów w naszych oczach i w wielu czujnikach, co stanowi problem, biorąc pod uwagę, że wiele się dzieje w zakresie częstotliwości poniżej 100 THz, czyli w średniej i dalekiej podczerwieni. Na przykład, ciało o temperaturze powierzchni 20°C emituje światło podczerwone o częstotliwości do 10 THz, które można "zobaczyć" za pomocą termowizji. Ponadto, substancje chemiczne i biologiczne mają wyraźne pasma absorpcji w średniej podczerwieni, co oznacza, że możemy je zdalnie i w sposób nieniszczący zidentyfikować za pomocą spektroskopii w podczerwieni.
Naukowcy poradzili sobie z tym problemem dodając energię do światła podczerwonego za pomocą medium pośredniczącego - niewielkich drgających cząsteczek. Światło podczerwone jest kierowane do molekuł, gdzie jest przekształcane w energię wibracji. Równocześnie na te same cząsteczki oddziałuje wiązka laserowa o wyższej częstotliwości, która dostarcza dodatkowej energii i przekształca drgania w światło widzialne. Aby wzmocnić proces konwersji, molekuły umieszczono pomiędzy metalicznymi nanostrukturami, które działają jak anteny optyczne, koncentrując światło podczerwone i energię lasera na molekułach.
Źródło: www.chemeurope.com/en/news
Mirosław Usidus
