Une équipe de recherche dirigée par le professeur Gao Xiaoming des instituts de sciences physiques Hefei de l'Académie chinoise des sciences a mis au point un nouveau spectromètre capable de détecter à distance le méthane atmosphérique (CH₄ ), vapeur d'eau (H₂ O) et de l'oxyde nitreux (N₂ O) simultanément.

Les résultats pertinents ont été publiés dans Optics Express .

Dans la bande infrarouge moyen, en raison du manque de composants de fibre optique matures ou de guides d'ondes optiques, les hacheurs mécaniques traditionnels sont généralement utilisés pour moduler la lumière du soleil, et il est difficile de miniaturiser le système.

Afin de résoudre ce problème, les scientifiques ont développé ce nouveau spectromètre. Il s'appelait radiomètre hétérodyne laser infrarouge moyen à double canal (MIR-LHR) et était basé sur un modulateur de système micro-électro-mécanique (MEMS).

Les scientifiques ont remplacé le hacheur mécanique traditionnel par le modulateur MEMS. "Cela rend le système plus stable et compact", a déclaré Xue Zhengyue, premier auteur de l'étude.

Ils ont également combiné deux lasers en cascade inter-bandes, ce qui a permis au spectromètre hétérodyne développé de mesurer le rapport de mélange volumique de CH₄ , H₂ O et N₂ O simultanément.

Grâce à des calculs d'inversion, ils ont obtenu les spectres laser hétérodynes de la zone de Hefei. D'après les résultats de l'expérience, les rapports de mélange en volume mesurés de CH₄ , H₂ O et N₂ O étaient en bon accord avec les spectres simulés de la modélisation de la transmission atmosphérique.

Le MIR-LHR basé sur un modulateur MEMS a des perspectives d'application prospères. "Cette étude jette les bases d'un développement ultérieur d'instruments portables de spectroscopie laser hétérodyne à haute résolution spectrale pour la télédétection atmosphérique à plusieurs composants", a déclaré le professeur associé Tan Tu.