매사추세츠 공과대학교(MIT) 연구진은 칩이 부착된 모바일 레이저 장치가 거의 즉시 전례 없는 정확도로 화학 물질을 식별할 수 있는 획기적인 기술을 발표했습니다.
이 연구는 8월 19일자 Light: Science & Applications 저널(현지 시간)에 게재되었으며 환경 모니터링 방식을 바꾸고 산업 안전을 보장할 것을 약속합니다.
부피가 큰 기존 광전자와 달리 새로운 장치는 필요한 모든 구성 요소를 단일 칩에 통합합니다.
이 시스템은 특징적인 빛의 주파수를 통해 화학 화합물을 인식하기 위해 '광학 빗'이라고도 하는 초광대역 적외선 주파수 빗을 사용합니다.
이를 통해 유해 물질의 가장 작은 흔적까지 감지할 수 있으며 원격 감시에 이동성과 편의성을 제공합니다.
이 연구는 칭후 교수(MIT 소속)가 주도했습니다. 그는 그룹과 함께 레이저 라인 사이의 불균일한 거리를 유발하고 정확도를 방해하는 입체 산란의 큰 과제를 해결했습니다.
이전에는 테라헤르츠 주파수 범위에 DCM(듀얼 리프트 거울) 기술을 적용했습니다. 그러나 이 방법을 적외선 범위로 옮기면 찬은 파장이 10배 더 짧고 매우 정확한 제작이 필요합니다.
MIT에서 박사 학위를 받은 수석 저자 Tianyi Zeng,는 연구 과정의 어려움에 대해 다음과 같이 설명했습니다. '수십 나노미터만 다른 인접한 거울 레이어는 빛 조각(전도 기술 및 재료 기술에 사용되는 기술)이 일반적으로 충족할 수 없게 만듭니다. 우리는 매우 완고한 재료에 깊이 새겨야 합니다.
2년 이상의 실험과 여러 번의 실패할 뻔한 경험 끝에 연구팀은 DCM 거울을 부피가 큰 광학 장비에 대한 의존성을 제거하면서 기존 칩의 레이저에 직접 통합하는 방법을 발견했습니다.
이러한 발전은 공기 중의 다양한 가스와 유해 화합물을 구별할 수 있는 보다 정확한 환경 센서에 대한 전망을 열어줍니다.
또한 새로운 분산 측정 플랫폼인 눈은 다른 많은 레이저 시스템으로 확장할 수 있으며 눈을 통해 더 큰 전력과 대역폭을 가진 주파수 스펙트럼을 생성하여 다양한 산업 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
전문가들은 MIT 연구가 중요한 이정표를 세웠다고 평가합니다. 브라이스는 초소형 레이저 센서의 대량 생산을 위한 길을 열어 브라이스의 환경 안전을 강화하고 공중 보건을 보호하며 글로벌 산업 감시 능력을 향상시키는 데 기여합니다.
