日常的なデバイスに向けたスペクトルセンシング技術の小さなチップによる大きなブレイクスルー (Tiny chip, big breakthrough in spectral sensing for everyday devices )

ad

2025-01-23 フィンランド・アールト大学

アールト大学の研究チームは、高性能なスペクトル分析を可能にする小型チップを開発した。従来の分光器は大型で高価だったが、このチップはAIを活用し、光学・機械部品なしで単一マイクロチップ上で高解像度のスペクトルセンシングを実現する。スマートフォンやドローンへの搭載が可能で、ハイパースペクトルカメラ機能の実装など、日常的なデバイスへの応用が期待される。分光技術の新たな発展につながる成果。

<関連情報>

調整可能なオプトエレクトロニクス界面を用いた小型分光センシング Miniaturized spectral sensing with a tunable optoelectronic interface

Xiaoqi Cui, Fedor Nigmatulin, Lei Wang, Igor Reduto, […], and Zhipei Sun
Science Advances  Published:22 Jan 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.ado6886

日常的なデバイスに向けたスペクトルセンシング技術の小さなチップによる大きなブレイクスルー (Tiny chip, big breakthrough in spectral sensing for everyday devices )

Abstract

Reconstructive optoelectronic spectroscopy has generated substantial interest in the miniaturization of traditional spectroscopic tools, such as spectrometers. However, most state-of-the-art demonstrations face fundamental limits of rank deficiency in the photoresponse matrix. In this work, we demonstrate a miniaturized spectral sensing system using an electrically tunable compact optoelectronic interface, which generates distinguishable photoresponses from various input spectra, enabling accurate spectral identification with a device footprint of 5 micrometers by 5 micrometers. We report narrow-band spectral sensing with peak accuracies of ∼0.19 nanometers in free space and ∼2.45 nanometers on-chip. In addition, we implement broadband complex spectral sensing for material identification, applicable to organic dyes, metals, semiconductors, and dielectrics. This work advances high-performance, miniaturized optical spectroscopy for both free-space and on-chip applications, offering cost-effective solutions, broad applicability, and scalable manufacturing.

0403電子応用
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました