Spectroscopie à double peigne compressé

Les peignes de fréquence optique ont permis des avantages distincts en spectroscopie à large bande et haute résolution ainsi qu'en interférométrie de précision. Cependant, la mécanique quantique limite en fin de compte la précision métrologique réalisable avec des peignes de fréquence laser. Le pompage quantique a conduit à des améliorations substantielle des mesures avec des lasers à onde continue, mais les expériences démontrant un avantage métrologique avec des peignes compressés sont moins développées. En utilisant l'effet Kerr dans une fibre optique non linéaire, un peigne de fréquence de 1 gigahertz centré à 1560 nanomètres est compressé en amplitude de >3 décibels (dB) sur une bande passante de 2,5 térahertz. L'interférométrie à double peigne permet une spectroscopie résolue par mode du gaz sulfure d'hydrogène avec un rapport signal/bruit presque 3 dB au-delà de la limite de bruit de tir. La réduction du bruit quantique entraîne une accélération quantique double dans la détermination de la concentration de gaz, avec des implications pour des mesures à grande vitesse de multiples espèces dans des environnements chimiques dynamiques.