华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室李文雪研究员和顾澄琳副研究员课题组在光学活性光谱测量技术方面取得重要进展，首次将双梳光谱技术应用在气相顺磁分子和液相手性分子的光学活性研究。相关成果于2023年2月16日以“Dual-comb optical activity spectroscopy for the analysis of vibrational optical activity induced by external magnetic field”为题在线发表在Nature Communications 14, 883 (2023)。

光学活性光谱是表征分子手性、确定化学和生物系统的绝对结构构型和研究生物分子溶液态构象的有力工具，并在药理学、不对称合成和分析化学中得到广泛应用。特别是气相光学活性的研究，可以提供一系列精确的光谱分子常数，便于光谱特征检索和绝对构象识别，可用于校准从头算理论预测和检验溶质-溶剂相互作用的作用。由于手性光学活性强度极弱（约为吸收强度的10-5），特别是有机生物分子，对测量速度和灵敏度要求较高。       

李文雪研究员课题组首次将双梳光谱技术应用在气相顺磁分子和液相手性分子的光学活性研究，实现了迄今为止最高分辨率、最高灵敏度和最快速的光活性光谱测量。新兴的双梳光谱技术基于两个重复频率略有不同的光学梳的异步采样，可以实现无机械移动装置的时域干涉图信号的快速采集，以还原高分辨率的宽带光谱。该技术兼具可调谐二极管激光吸收光谱的高频率精度和傅里叶光谱仪宽带测量的优点，克服了精密光谱学面临的光谱分辨率、测量速度和光谱范围等挑战。由此，双梳光谱-光活性光谱技术无需任何机械扫描或偏振调制，通过正交偏振探测方案滤除背景光谱和非光学活性共振信号，直接采集纯光活性时域自由感应衰减信号，可以同时还原宽带振动圆二色光谱和旋光色散光谱，有望整合取代圆二色光谱仪和旋光偏振仪。

图1：李文雪课题组最新研究成果刊登在《自然》子刊。

图2：柠檬烯对映体手性光活性光梳光谱。