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近紅外光譜提供了物質獨有的吸收光譜,因此可以區分氣體種類。因此,需要小型化
光譜儀來實現用于監測居住環境中的空氣質量的緊湊型氣體傳感器。然而,常規的近紅外光譜儀具有光柵以將入射光分散成不同的波長,因此光譜學需要較長的光程長度,難以將這些設備小型化。
MEMS懸臂上的金衍射光柵。
現在,電子通信大學的Oshita Masaaki和Kan Tetsuo及其合作者已經在MEMS(微機電系統)可變形懸臂上開發了金衍射光柵型等離激元光電探測器。
當前,很多研究人員已經對等離子光電探測器的許多有用特性進行了研究,例如特定于波長或偏振的光電探測器。盡管已經有研究人員對可重構等離激元結構進行了深入研究,但尚未報道過等離激元光電探測器的光學特性的重構。
因此在這里,研究人員報告了一種金衍射光柵型等離子體光電探測器,該探測器通過MEMS(微機電系統)可變形懸臂重新配置了其光學特性。研究人員通過使用懸臂在-21°到21°范圍內的角度掃描來重新配置光電檢測器特性,結果發現光電流信號波形的峰移取決于1200-1500 nm范圍內的波長,這與SPR(表面等離子共振技術)理論一致。
據研究人員介紹,該器件是使用采用n型硅的體微加工技術制造的,金衍射光柵用作表面等離子體激元(SP)激發的目的。當光入射到設備上時,懸臂的機械振動會動態改變光的入射角,從而改變等離子體激元(SP)耦合條件。耦合到SPR(表面等離子共振技術),光能在設備上轉換為光電流。研究人員利用懸臂在-21-21度之間的角度變化,通過分析隨時間變化的光電流,以數值方式檢索了近紅外光的光譜。因此研究人員最終實現了超小型化的近紅外光譜儀,并有望產生新的小型物聯網傳感器。