Phasenstabile zwei-dimensionale Spektroskopie

Optische Spektroskopie kann im Allgemeinen dazu benutzt werden, um Strukturen auf atomarem Level zu untersuchen. Kohärente zwei-dimensionale (2D) Spektroskopie stellt zudem Informationen über die zeitliche Veränderung und die Kopplung zwischen Molekülen bereit. Die Idee ist analog zur 2D Kernsponresonanz (NMR), welche heute eine Standardtechnik zur Analyse von Molekülstrukturen ist. Die optische 2D Spektroskopie erreicht jedoch eine viel höhere zeitliche Auflösung im Bereich von Femtosekunden (10-15fs) und erlaubt die Untersuchung größerer Molekülstrukturen oder Farbzentren (Chromophoren).

Die Herausforderung, um ein derartiges Spektrometer zu realisieren, liegt in der relativen Phasenstabilität der angelegten Laserpulse. Die Erfindung benutzt ein einfaches und kostengünstiges Design für die kohärente 2D Spektrometrie. Die hohe Phasenstabilität der Laserstrahlen wird allein durch die Benutzung von Strahlteilern und Spiegeln erreicht, es werden keine Beugungsoptik, Pulsformer oder Phasenregelschleifen benutzt. Dieser Aufbau des Spektrometers kann für einen breiten Wellenlängenbereich erstellt werden, der von infrarot zu sichtbarem und sogar UV-Licht reicht. Besonders die unbegrenzte Nutzung des sichtbaren Lichts und kürzerer Wellenlängen, die mit dieser Erfindung möglich wird, ist von Wichtigkeit, da viele biologische Systeme, organische Solarzellen oder Quantenpunkte in diesem Wellenlängenbereich Absorptionsspektra haben.

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Peer Biskup