實(shí)驗(yàn)裝置：使用紅色對準(zhǔn)激光器來觀察從光纖到光波導(dǎo)的光束路徑及其在金鏡上的反射。兩個(gè)微探針用于接觸光電導(dǎo)體，其尺寸在亞波長范圍內(nèi)。來源：Empa

紅外光譜儀的小型化將使其在消費(fèi)電子產(chǎn)品中得到更廣泛的應(yīng)用，例如實(shí)現(xiàn)食品控制的智能手機(jī)、危險(xiǎn)化學(xué)品的檢測、空氣污染監(jiān)測和可穿戴電子產(chǎn)品。它們可用于在不使用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的情況下快速輕松地檢測某些化學(xué)品。此外，它們還可用于檢測假藥以及甲烷和 CO 2等溫室氣體。

Empa、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院、EPFL、西班牙薩拉曼卡大學(xué)、歐洲航天局 (ESA) 和巴塞爾大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)概念驗(yàn)證的小型傅里葉變換波導(dǎo)光譜儀，該光譜儀包含一個(gè)亞波長光電探測器作為一種光傳感器，由膠體碲化汞量子點(diǎn) (Hg Te) 組成，并與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS) 技術(shù)兼容，正如他們在最近一期的Nature Photonics上所報(bào)告的那樣。

對不同種類的光譜儀和各個(gè)領(lǐng)域的巨大影響

所得光譜儀在低于 100 μm × 100 μm × 100 μm 的總有效光譜儀體積下表現(xiàn)出較大的光譜帶寬和 50 cm -1的中等光譜分辨率。這種超緊湊的光譜儀設(shè)計(jì)允許將光學(xué)分析測量儀器集成到消費(fèi)電子產(chǎn)品和空間設(shè)備中。

“亞波長紅外光電探測器的單片集成對傅里葉變換波導(dǎo)光譜儀的縮放具有巨大影響，”Empa 研究員 Ivan Shorubalko 說。“但這對于小型拉曼光譜儀、生物傳感器和芯片實(shí)驗(yàn)室設(shè)備以及高分辨率快照高光譜相機(jī)的開發(fā)也可能具有較大的興趣。”

這就是紅外光譜儀的工作原理：光電探測器，制造在表面光波導(dǎo)的頂部，由底部的作為散射中心的底部金電極。通過移動(dòng)鏡子，測得的光電流映射出駐波的光強(qiáng)度。即紅外燈。測量信號(hào)的傅里葉變換給出了光譜。學(xué)分：拉爾斯·呂德