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新技術突破使芯片實驗室成為可能

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作者: 時間:2007-01-29 來源:semiapps 收藏

來自美國喬治亞工學院的研究人員通過將探測供水系統(tǒng)或血液中化學物質的精密生物傳感器濃縮到一個芯片上,設計出了具有很高分辨率而尺寸小到64微米乘100微米的波長分離器。這一研究發(fā)表在Laser Focus World雜志上。

在緊密式通訊中,為

了節(jié)省空間,一般把信號處理、光學探測和多重波長光的分離等元件整合在一起。光到達目的地時,需要把不同的波長分開。一般這些波長的間隔很短,把它們分開的裝置叫做波長分離器(WD)??茖W家們一直希望能夠造出可以集成在一個芯片上的生物傳感器。緊密式波長分離器是這種生物傳感器的重要光譜分析單元。 

研究的負責人,喬治亞工學院電子和計算機工程系的Ali Adibi教授說:“我們相信我們制造出了目前世界上最小的波長分離器。如果你想把那么多功能都集中在一個芯片上,那么你面臨著必須把這些功能集成在盡可能小的空間里的問題。我們的波長分離器解決了這樣的問題。” 

這個小組的成果歸功于他們的光子晶體的3個特性:超棱鏡效應(可以比普通棱鏡把波長分得更開),負衍射和聚焦效應(在與被測物接觸時補償光束的發(fā)散并把光會聚成原來的大?。┖拓撜凵湫V掉不想要的光)。 

該小組的波長分離器使用一個發(fā)散的光束。與以往的波長分離器的繼續(xù)發(fā)散、然后折射的過程不同,他們的裝置先把光束聚焦到不同的位置上,然后在每個位置分離波長。他們的系統(tǒng)無需另填裝置就可以解決波長干涉的問題。 

這個小組使用兩年前他們發(fā)明的一個建模工具來設計這個最佳的光子晶體的。他們的建模工具比傳統(tǒng)的數值方法有更高的效率。 

這項研究的成果主要是相比于傳統(tǒng)的幾厘米的波長分離器,喬治亞工學院的科學家們制造了一個尺度小于1毫米的波長分離器。而且,他們還可以把其他的功能,如信號處理、通訊和傳感等,整合在一個芯片內。



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