Широкополосная двумерная инфракрасная спектроскопия с регистрацией сигнала в видимой области спектра в процессе нелинейно-оптического преобразования частоты

Андрей Борисович Федотов; Евгений Александрович Степанов; Григорий Дмитриевич Иванов; Артём Николаевич Жданов; Александр Александрович Воронин; Алексей Сергеевич Шведов; Илья Владимирович Савицкий; Александр Александрович Ланин

Андрей Борисович Федотов
Евгений Александрович Степанов МГУ им. М.В. Ломоносова
Григорий Дмитриевич Иванов
Артём Николаевич Жданов
Александр Александрович Воронин
Алексей Сергеевич Шведов
Илья Владимирович Савицкий
Александр Александрович Ланин

Ключевые слова: Двумерная инфракрасная спектроскопия, Апконверсия, Фемтосекундные импульсы среднего ИК диапазона

Аннотация

В работе представлена техника широкополосной двумерной инфракрасной спектроскопии с регистрацией сигнала переносимого в видимую область спектра в процессе нелинейно-оптического преобразования частоты. Подобный подход позволяет отказаться от прямого измерения сигнала в среднем инфракрасном диапазоне детекторами, требующими применения криогенных технологий, и вместо этого использовать технологичные и недорогие многоканальные кремниевые линейные матрицы, обладающие высокой чувствительностью. Это позволяет уменьшить время измерения одного двумерного спектра на два порядка, что обеспечивает возможность проводить наблюдение быстрой временной динамики сложных молекулярных соединений. Численное моделирование процесса взаимодействия полей накачки с исследуемой средой с использованием формализма матрицы плотности и анализом ее эволюции на основе решения уравнения Блоха-Редфилда позволило качественно воспроизвести особенности двумерного инфракрасного спектра поглощения неорганического соединения октакарбонлдикобальта.