Spectroscopie à double peigne de fréquence pour la télédétection atmosphérique.
Sandrine Galtier, avec Abel Feuvrier, Jérôme Morville et Patrick Rairoux
Dual Comb spectroscopy for atmospheric remote sensing
Sandrine Galtier, with Abel Feuvrier, Jérôme Morville and Patrick Rairoux
L'objectif de ce projet de recherche est d'étendre la gamme spectale de la spectroscopie DCS vers le domaine spectral UV. La spectroscopie par double peigne de fréquence présente des caractéristiques uniques en associant des mesures aux fréquences d'aquisition rapides (μs/ms), larges spectalement (plusieurs THz) et de haute résolution spectrale (100 MHz typiquement). Ces mêmes caractéristiques appliquées dans le domaine UV présentent un fort intérêt dans la communauté mondiale pour des expériences de dynamique réactionnelle ou en spectroscopie haute résolution en laboratoire, et pour la télédétection des molécules oxydantes de l’atmosphère terrestre (O3, NOx, HONO, OH, BrO…).
Dans une optique de télédétection atmosphérique, nous développons une infrastructure laser innovante afin de créer deux peignes de fréquences optique à partir d’une même cavité laser Titane-Sapphire. La source TiSa permet d’atteindre les puissances nécessaires dans l’UV pour la télédétection atmosphérique (>10mW), et, couplée à un schéma de cavité en anneau bidirectionnel, permet de générer deux trains d’impulsions mutuellement cohérents.
Le projet a reçu un soutien financier de plusieurs sources, dont :
This project aims to extend DCS into the UV spectral range and to perform remote sensing of atmospheric molecules.
Dual comb spectroscopy presents unique characteristics by combining measurements with fast acquisition rate (μs/ms), spectrally wide (several THz), and with a high spectral resolution (100 MHz typically). These same characteristics applied in the UV domain are of strong interest for reaction dynamics experiments and high-resolution spectroscopy in the laboratory, and for the remote sensing of oxidizing molecules in the Earth's atmosphere (O3, NOx, HONO, OH, BrO, etc.).
With a view to atmospheric remote sensing, we are developing an innovative laser infrastructure in order to create two optical frequency combs from a single Titanium-Sapphire laser cavity. The TiSa source makes it possible to achieve the necessary power in the UV for atmospheric remote sensing (>10mW), and, coupled with a bidirectional ring cavity geometry, makes it possible to generate two mutually coherent pulse trains.
The project has received financial support from :
Projet ANR 2022- 2025 JCJC UV-ATMOCOS/ 22-CE42-0002-01.
References,
S. Galtier, C. Pivard, J. Morville and P. Rairoux. Opt. Express, 30 n°12, 21148-21158 (2022)
C. Pivard. PhD thesis, UCBL, ILM, defense date: december, 15, 2022
C. Pivard, S. Galtier, P. Rairoux, EGU General Assembly Conference Abstracts, EGU21-12337 (2021)
S. Galtier, C. Pivard, P. Rairoux (2020). Remote Sensing, 12(20), 3444