Kompakte, direkt fasergekoppelte Multipass-Zellen für spektroskopische Anwendungen im NIR- und MIR-Bereich

Bei optischen Multireflexionszellen, wie der Whitezelle, die häufig für laserdiagnostische Analysenmethoden bspw. zur hochpräzisen Erfassung atmosphärischer Treibhaus- oder Spurengase, wie H2O und CO2, eingesetzt werden, führen parasitäre, d.h. außerhalb der eigentlichen Messzelle liegende Absorptionsstrecken mitunter zu großen, ungewollten Absorptionseffekten im System Laser-Transferoptik-Messzelle-Detektor und damit zu großen systematischen Fehlweisungen. Diese Störungen ließen sich durch eine rein faseroptische Transferoptik zwischen Laserquelle und Messzelle weitgehend beheben. Hierfür wurde ein universelles Whitezellen-Konzept entwickelt, dass sich direkt, ohne weitere optische Abbildungen über den gesamten Spektralbereich vom NIR bis ins MIR, faserkoppeln lässt. In unserem Beitrag diskutieren wir Design, Simulation und Aufbau verschiedener, sehr kompakter fasergekoppelter Multipass-Zellen für den NIR und MIR Bereich, die bei Basislängen von 12 cm Absorptionsstrecken von über einem Meter erlauben. Die Abdeckung des NIR sowie unteren MIR Bereichs zeigt die hohe Flexibilität dieser Whitezellen hinsichtlich der zu detektieren molekularen Spezies.