論文の概要: Scanless quantum Fourier-transform mid-infrared spectroscopy for solids and surface analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.37281v1
- Date: Tue, 29 Sep 2026 11:25:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-30 21:28:47.441967
- Title: Scanless quantum Fourier-transform mid-infrared spectroscopy for solids and surface analysis
- Title（参考訳）: 固体に対するスカンレス量子フーリエ変換中赤外分光法と表面分析
- Abstract要約: 量子赤外分光法は、非線形干渉法と未検出光子を用いた量子センシングに基づく新しい技術である。
我々は、固体と界面の化学的特性と分析のために、カスタムメイドの走査型量子フーリエ変換中赤外マイクロスペクトロメータを実装し、使用した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.067580370138197
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum infrared (IR) spectroscopy is a novel technique based on nonlinear interferometry and quantum sensing with undetected photons. In this approach, spectrally far-separated correlated photon pairs are used for detection and probing, respectively. Hence, the probing wavelength domain (mid-IR) is substantially different from the detection spectral range (near-IR), which enables shot-noise-limited and cost-effective sensing schemes attractive for applied metrology. In this paper, we implement and employ a custom-built scanless quantum Fourier-transform mid-IR (sQFTIR) microspectrometer for chemical characterization and analysis of solids and interfaces. The sQFTIR system employs spectral-domain acquisition, without the need to scan the optical delay. This results in enhanced sensitivity and short measurement times and therefore enables rapid spectral acquisitions in 100~ms spanning a spectral band from 3000 cm$^{-1}$ - 2400 cm$^{-1}$. The capabilities of our approach are demonstrated for hyperspectral mid-IR imaging of dried pharmaceuticals (insulin on a gold surface) and investigation of a security feature on a banknote. Furthermore, we demonstrate hyperspectral imaging and spectroscopy through a turbid ceramic medium.
- Abstract（参考訳）: 量子赤外分光法は、非線形干渉法と未検出光子を用いた量子センシングに基づく新しい技術である。
このアプローチでは、それぞれスペクトル的に遠方分離された相関光子対を用いて検出と探索を行う。
したがって、プローブ波長領域(中赤外)は、検出スペクトル範囲(近赤外)とは大きく異なり、これにより、塗布されたメロロジーに魅力的なショットノイズ制限及びコスト効率の高いセンシングスキームが実現される。
本稿では,SQFTIR(Scanless quantum Fourier-transform mid-IR)マイクロスペクトロメータを用いて,固体および界面の化学的特性と分析を行う。
sQFTIRシステムは光遅延をスキャンすることなくスペクトル領域を取得できる。
これにより感度が向上し、測定時間が短くなったため、スペクトル帯を3000 cm$^{-1}$ - 2400 cm$^{-1}$とする100~msの高速なスペクトル取得が可能となった。
本手法は, 乾物(金表面のインスリン)の高スペクトル中赤外イメージングと, 紙幣上のセキュリティ機能について検討した。
さらに、濁ったセラミックス媒質を通したハイパースペクトルイメージングと分光を実演した。
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