Инженеры разработали микрорезонатор с модами шепчущей галереи для сверхчувствительных оптических датчиков. Технология описана в статье в журнале Nature Communications. Исследователи из Норвежского университета науки и технологий разработали ключевой компонент для оптических датчиков, способных точно определять химические вещества.

Микрорезонатор с модами шепчущей галереи, созданный учеными, обладает высокой чувствительностью в длинном инфракрасном спектре и подойдет для оптической микроэлектроники. Новый микрорезонатор удерживает свет почти в 100 раз дольше, чем современные аналоги. Он подойдет для создания широкополосных частотных гребенок в длинноволновом инфракрасном спектре, заявляют ученые. Напомним, моды шепчущей галереи — это один из типов резонансных волн.

Микрорезонатор под микроскопом (a-d) и технология его изготовления (e). Изображение: Dingding Ren et al., Nature Communications

Частотные гребенки — это лазерные лучи, спектр которых состоит из серии дискретных, равноотстоящих друг от друга частотных линий. Эту технологию используют в самых разных электронных устройствах: от GPS и телекоммуникационных сетей до атомных часов. Расширение чувствительности позволяет использовать такие датчики для одновременного быстрого анализа нескольких химических веществ.

Подобная технология нужна для обнаружения частиц и спектроскопической химической идентификации. Во время такого исследования приборы анализируют образец газа или жидкости для проверки на наличие вирусов, бактерий или определенных химических веществ. Современные устройства — крупные и дорогие, а крошечный микрорезонатор собирается из германия и может быть интегрирован в повседневные устройства, добавляют ученые.

В перспективе подобные датчики позволят быстро проводить, например, анализы крови на наличие вирусов и бактерий и приходить к врачу с готовыми результатами, считают авторы разработки.