Las mediciones de alta precisión de la escala de chips de cantidades físicas tales como temperatura, presión e índice de refracción se han vuelto comunes con las cavidades de resonancia nanofotónica y nanoplasmónica. Como excelentes transductores para convertir pequeñas variaciones en el índice de refracción local en cambios espectrales medibles, se están utilizando cavidades de resonanciaampliamente en una variedad de disciplinas que van desde biodetección y medidores de presión hasta espectroscopía atómica y molecular. Los resonadores de microchips y microdiscos MRR a escala de chip se usan ampliamente para estos fines debido a su tamaño miniaturizado, relativa facilidad de diseño y fabricación, altafactor de calidad y versatilidad en la optimización de su función de transferencia.
El principio de funcionamiento de tales sensores de resonancia se basa en el monitoreo de la dependencia del espectro del resonador sujeto a variaciones mínimas en su entorno p. Ej., Diferentes tipos de átomos y moléculas, gases, presión, temperatura. Sin embargo, a pesar de varios logros importantes,Dichos sensores ópticos siguen siendo limitados en su rendimiento, y su miniaturización es un gran desafío.
Ahora, un equipo de la Universidad Hebrea de Jerusalén ha demostrado un sensor en el chip capaz de detectar cambios de frecuencia sin precedentes. El enfoque consiste en dos resonadores de microchor en cascada, uno sirve como dispositivo sensor y el otro desempeña el papel deuna referencia, eliminando así las fluctuaciones ambientales y del sistema, como la temperatura y la frecuencia del láser.
"Aquí demostramos una precisión de detección récord en un dispositivo con una huella pequeña que se puede integrar con la tecnología CMOS estándar, allanando el camino para mediciones aún más emocionantes como la detección de partículas individuales y la termometría de escala de chips de alta precisión", dijoProf.Uriel Levy, Director del Centro Familiar Harvey M. Krueger para Nanociencia y Nanotecnología en la Universidad Hebrea de Jerusalén, y miembro de la facultad en el Departamento de Física Aplicada en la Escuela de Ciencias de la Computación e Ingeniería Rachel y Selim Benin.
Entre las innovaciones que hicieron posible este desarrollo están la integración a escala de chip de la medición de referencia y un esquema de bloqueo de servobucle que traduce los efectos medidos del dominio óptico al dominio de radiofrecuencia. Esto permitió a los investigadores cuantificar las capacidades de su sistema utilizandotecnologías de RF bien establecidas, como contadores de frecuencia, analizadores de espectro y estándares atómicos.
La investigación aparece en la revista revisada por pares óptica publicado por The Optical Society. Los MRR se fabricaron en el Centro de Nanociencia y Nanotecnología de la Universidad Hebrea.
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Materiales proporcionado por La Universidad Hebrea de Jerusalén . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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