Нов инфрачервен спектрометър върху кристал, по-тънък от човешки косъм

В световен мащаб има голям интерес към разработването на компактни вградени спектрометри. Тяхната сфера

Приложенията са огромни, от откриване на парникови газове до наблюдение на безопасността на автономните превозни средства.

Традиционните спектрометри, които получават спектрална информация за светлината, са обемисти и скъпи. Вграденият спектрометър значително ще разшири обхвата и достъпността на технологията. 

Наскоро група изследователи от САЩ, Израел иЯпония разработи ултракомпактен спектрометър със среден инфрачервен диапазон. Нека припомним, че дължината на вълната в този диапазон варира от 3 μm до 50 μm.

Кредит: Yale School of Engineering and Applied Sciences.

Устройството използва черен фосфор (черенфосфор, BP). Този материал с дебелина около десет нанометра позволява да се настрои взаимодействието на светлината и материята, за да се улавят различни спектрални компоненти. Освен това еднакво важна роля в този спектрометър играе подобреният алгоритъм, прехвърлящ частично сложността на спектроскопията от хардуер към софтуер.

За разлика от аналозите, системата не разчитаусъвършенствани оптични компоненти като интерферометри или регулируеми инфрачервени лазери. Това отваря вратата за миниатюризация на спектрометрите и осигурява достъпна в кристална средна инфрачервена спектроскопия и спектрално изображение.

Размерът на спектрометъра е 9×16 μm² — много по-малък от напречното сечение на човешки косъм. Параметрите са сравними с дължината на вълната на светлината, която измерва. 

Учените описаха подробно процеса на поддръжка на спектрометъра в статия за списанието Nature Photonics.

Прочетете още

Страхотно е: как работят умни дрехи под Armour Iso-Chill и къде титанов диоксид

Физиците са пресъздали първото вещество, което се е появило след Големия взрив

Малкият водороден двигател замества аналозите за изкопаеми горива

Микрометър