Некогерентная спектроскопия усиленного поглощения с широкополосным резонатором (IBBCEAS) , [1] иногда называемая широкополосной спектроскопией усиленного поглощения с резонатором (IBCCEES), измеряет пропускание интенсивности света через стабильный оптический резонатор , состоящий из зеркал с высоким коэффициентом отражения (обычно R>99,9%). Метод реализуется с использованием некогерентных источников излучения, например, ксеноновых дуговых ламп , светодиодов или лазеров суперконтинуума (SC), отсюда и название.
Обычно в IBBCEAS выбор длины волны проходящего света происходит после резонатора либо дисперсионными , либо интерферометрическими средствами. Свет либо непосредственно фокусируется на входной щели монохроматора и отображается на матрице устройств с зарядовой связью (ПЗС) через дисперсионный оптический элемент (например, дифракционную решетку ), либо отображается на входной апертуре обычного интерферометра . Спектр восстанавливается с помощью преобразования Фурье записанной интерферограммы .
Подобно другим методам спектроскопии с усилением резонатора , в IBBCEAS мощность передаваемого сигнала измеряется с наличием интересующего поглотителя внутри резонатора и без него ( I (λ) и I 0 (λ) соответственно). Из соотношения зависящих от длины волны интенсивностей проходящего излучения, эффективной отражательной способности зеркал R eff (λ) и длины пути образца за проход d внутри резонатора рассчитывается коэффициент ослабления образца α(λ) как: [2] [ 3] [4] [5]
Чувствительность (наименьшее достижимое α для данного образца) увеличивается при больших коэффициентах отражения зеркала и больших длинах пути в резонаторе, что является максимальным, если d равно длине резонатора. (1-R eff ) включает все неуказанные потери за проход (например , рассеяние или дифракционные потери), кроме потерь из-за ограниченной отражательной способности зеркал резонатора. Обратите внимание, что, хотя этот метод часто используется для изучения поглощения, определяется общее ослабление света α и, следовательно, измеряется сумма поглощения и рассеяния.
Когда оптический резонатор освещается источником некогерентного широкополосного света, например белым светом лампы или светодиода , модовой структурой интенсивности резонатора можно пренебречь. [1] Рассмотрим резонатор длиной d, образованный двумя одинаковыми зеркалами с высокой отражательной способностью (R 1 = R 2 = R > 99,9%) с потерями L, который непрерывно возбуждается некогерентным светом интенсивности I в . Для пустого резонатора с L = 0 интегральная по времени передаваемая интенсивность I 0 определяется выражением
Интенсивность света, пропускаемого полостью, I( = I 0 + I 1 + I 2 + ⋯), может быть описана суперпозицией света после нечетного числа проходов, что приводит к геометрическому ряду: