“研究人员制造出超紧凑型片上中红外光谱仪 可应用于自动驾驶汽车”

根据盖乌斯汽车的报道，一个国际集团的研究人员开发了中红外光谱仪，其直径小于人类头发的纱线。 中红外光谱仪可以应用于温室气体的检测，使自动驾驶车更加安全。 因此，近年来，对小型片上分光器的开发非常感兴趣。 虽然以前流传下来的分光器体积大、价格昂贵，但片上分光器能够大幅扩大这项技术的应用和可存取性。

为了实现这个目标，来自美国、以色列和日本的研究小组开发了超小型中红外光谱仪。 这项研究由耶鲁大学工程科学学院barton l. weller副教授fengnian xia、以色列巴伊兰大学( bar-ilan university ) doron naveh教授和日本国立材料科学研究所( nationalinstituteformateriria )

(图片来源:耶鲁大学)

分光器使用了芬尼安夏实验室长期研究的材料——黑磷( bp )，可以基于一个可调谐的光电探测器在2~9微米的波长范围内工作。 黑磷的厚度约为10纳米，可以调节光与物质的相互作用捕获不同的光谱成分，这也是该装置成功的关键。 而且，先进的算法对该光谱仪也很重要，可以将光谱学中一些固有的复杂性从硬件转移到软件上。

分光器的大小为9×16平方微米，远远小于人类的细线截面，与测量的光的波长相当。 即使分光器的尺寸变得更小，由于衍射现象，其性能也不会得到多大改善。 因为光通常不能集中在比其波长太小的点上。

巴伊兰大学的doron naveh教授说:“很高兴能够开发出这个紧凑、高性能的分光器。 我们希望利用硬件和软件在这项事业中的迅速发展，推进在医学、农业、食品质量管理行业的商业APP。 ”

以前传来的分光器将光按照构成光谱的颜色进行分离。 冯尼安霞研究所博士生、这项研究的主要作者邵范源说:“新型分光器比以前流传的光分离分光器更有特点。 因为光在空之间没有必要分离为不同的部分”。

与以往的分光器不同，不依赖于干涉仪和可调谐红外激光等先进的光学部件。 这是因为能够将分光器的尺寸最小化，通过片上芯片实现经济的中红外光谱和光谱图像。 研究人员表示，汽车、无人机和卫星一般装有红外摄像机，可以拍摄灰度热成像以检测行人、车辆和其他危险。 芬尼安夏研究所的光谱仪在检测这种潜在威胁方面有很高的能力。 这是因为尽管分辨率不够高，却可以连续测量光谱新闻。 另外，该光谱仪还可以用于遥感。