Frequency-Comb
Buongiorno,
Studiando i laser, mi sono imbattuto nel argomento, non in un libro o da un corso ma in vari articoli racimolati in giro.
In tutte le fonti, vengono presentate varie applicazioni dei Frequency-Comb (pettini di frequenza?); ad ogni modo sebbene io abbia grossomodo capito che cosa siano e come si producono, non riesco proprio a capire quale ruolo giochino nelle applicazioni (metrologia, spettroscopia ecc.) e perché.
Le fonti che ho trovato più che dare una spiegazione danno una descrizione sommaria, forse perché rivolte a persone già esperte.
Potreste spiegarmi o indicarmi fonti appropriate al mio livello (studente universitario triennale)?
Studiando i laser, mi sono imbattuto nel argomento, non in un libro o da un corso ma in vari articoli racimolati in giro.
In tutte le fonti, vengono presentate varie applicazioni dei Frequency-Comb (pettini di frequenza?); ad ogni modo sebbene io abbia grossomodo capito che cosa siano e come si producono, non riesco proprio a capire quale ruolo giochino nelle applicazioni (metrologia, spettroscopia ecc.) e perché.
Le fonti che ho trovato più che dare una spiegazione danno una descrizione sommaria, forse perché rivolte a persone già esperte.
Potreste spiegarmi o indicarmi fonti appropriate al mio livello (studente universitario triennale)?
Risposte
Ciao Andrea,
Qualche tempo fa l'argomento mi aveva incuriosito per un progetto personale. Penso che questo video del Caltech possa esserti d'aiuto. Puoi skippre il primo intervento se i concetti veramente basilari ti sono già chiari
https://www.youtube.com/watch?v=njtHAxqo7bU&t=
Qualche tempo fa l'argomento mi aveva incuriosito per un progetto personale. Penso che questo video del Caltech possa esserti d'aiuto. Puoi skippre il primo intervento se i concetti veramente basilari ti sono già chiari
https://www.youtube.com/watch?v=njtHAxqo7bU&t=
Se non sbaglio serve a separare la luce in frequenze monocromatiche, in modo da avere tanti lasers in uno
"Flamber":
Ciao Andrea,
Qualche tempo fa l'argomento mi aveva incuriosito per un progetto personale. Penso che questo video del Caltech possa esserti d'aiuto. Puoi skippre il primo intervento se i concetti veramente basilari ti sono già chiari
https://www.youtube.com/watch?v=njtHAxqo7bU&t=
Ti ringrazio per la dritta, ho dato un occhiata al materiale che mi hai proposto. Sia questo che l'altro video che si trova sullo stesso canale, cioè https://www.youtube.com/watch?v=z8PaLepo1Pg. Purtroppo ho ancora dei dubbi.
1) per caratterizzare un "pettine di frequenze" servono 2 informazioni $f_0$ e $f_r$ tali che il dente n-esimo è indicato da $f_0+nf_r$, e se il pettine ha l'ampiezza di un ottava si può trovare $f_0$ col self-referencing, mentre $f_r$ lo vedo usando ad esempio un fotodiodo perché nel dominio del tempo gli impulsi del segnale sono separati da un intervallo $\Delta T=\frac{1}{f_r}$, a patto che la radiazione prodotta ad esempio da un laser mode-locked sia stabile e si comporti bene. Così facendo è come se avessi costruito un righello nel dominio delle frequenze, con il quale si possono fare misure dirette di frequenze cioè nel caso della spettroscopia guardando sullo schermo (spettroscopio) una zona di interesse posso ricavare informazioni sulla frequenza a partire dai picchi del frequency comb, se questi sono ben definiti e con bassa incertezza/rumore il risultato è molto migliore di quello che avrei ad esempio misurando la lunghezza d'onda e poi facendo $f=\frac{c}{\lambda_{misurata}}$.
Il video fa due esempi uno di spettroscopia con due combs che producono battimenti, per lo studio di un campione di un qualche materiale e l'altro nel caso della ricerca degli esopianeti, con la tecnica della velocità radiale.
a) Quello che ho detto è corretto?
b) Sul sito del Premio Nobel si dice che nel 2005 John L. Hall e Theodor W. Hänsch hanno vinto grazie al loro contributo alla spettroscopia di precisione inclusa la tecnica del Frequency Comb.
La tecnica menzionata è una di quelle che ho descritto?
2) La spiegazione su come si producano microonde a partire da un pettine di frequenza è:
semplicemente usando un fotodiodo questo percepisce la envelope dei miei impulsi?
3) Non mi è ancora chiaro come si usino le frequency comb negli orologi ottici.
ho tante domande
, spero di non importunarti troppo
Ciao Andrea,
Non ho una conoscenza troppo profonda dell’argomento da poterti dare delle risposte certe.
1) Quello che dici mi sembra corretto, ma non so esattamente quale tecnica sia stata utilizzata.
2) Si, guarda la FIG.1 qui:
https://www.nature.com/articles/s42005-019-0249-y
3) beh negli orologi atomici fai delle misure di frequenza, e i frequency comb sono gli strumenti che permettono le misure di frequenza più accurate.
Non ho una conoscenza troppo profonda dell’argomento da poterti dare delle risposte certe.
1) Quello che dici mi sembra corretto, ma non so esattamente quale tecnica sia stata utilizzata.
2) Si, guarda la FIG.1 qui:
https://www.nature.com/articles/s42005-019-0249-y
3) beh negli orologi atomici fai delle misure di frequenza, e i frequency comb sono gli strumenti che permettono le misure di frequenza più accurate.
L'articolo che mi hai suggerito sembra molto ben fatto, gli sto dando un'occhiata ora, nel frattempo ho scoperto un mondo intero di materiale su https://www.rp-photonics.com/, spero tra tutto di riuscire a farmi un po' di chiarezza, grazie 
"Andrea-.-''":
L'articolo che mi hai suggerito sembra molto ben fatto
Beh Nature delude raramente
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