Sin dalla nascita del microcomb, la cui generazione si basa sulla nonlinearità di Kerr nel microrisonatore, lo stato solitonico coerente ha attirato un'intensa ricerca. Sebbene il funzionamento degli output del sottocomb sia semplice, in quanto stato di pettine non coerente, veniva spesso trascurato nelle tecniche precedenti.
Grazie alla sensibilizzazione al grafene, questo dispositivo di rilevamento eterodina sottopettine mostra una risposta eccezionale all'adsorbimento molecolare del gas, raggiungendo limiti di rilevamento di 1,2 ppb per H2 S gas e 1,4 ppb per SO2 gas, rispettivamente.
La ricerca, guidata dal Prof. Baicheng Yao presso l'Università di Scienza e Tecnologia Elettronica della Cina (UESTC), mette in sinergia la formazione di pettini flessibili, il rilevamento eterodina con offset diretto e l'optoelettronica del grafene, portando a un sensore di gas miniaturizzato e ultrasensibile di facile utilizzo. Il lavoro, intitolato "Harnessing sub-comb Dynamics in a graphene-sensitized microresonator for gas Detection", è stato pubblicato su Frontiers of Optoelectronics .
Questa esplorazione non solo offre una semplice configurazione del sistema, ma stabilisce anche un nuovo standard per un comodo rilevamento optoelettronico. Guardando al futuro, oltre alla sua applicazione nel rilevamento di gas basato su microsfere, l'approccio interdisciplinare si dimostra promettente nel fornire soluzioni indipendenti dalla piattaforma per una gamma più ampia di applicazioni di rilevamento, tra cui il rilevamento biochimico su chip e la generazione e il controllo di segnali a microonde fotonici.
I ricercatori guidati dal Prof. Baicheng Yao sono interessati ai sensori in fibra ottica e al pettine di frequenza, dove le dimensioni miniaturizzate dei sensori in fibra e il pettine di frequenza vantano una precisione e una stabilità superiori.
La loro idea è quella di iniziare sfruttando le dinamiche di formazione dello stato del sottopettine, che è facilmente accessibile e offre un segnale stabile e rilevabile per il rilevamento del gas. Sotto l'effetto di sensibilizzazione del grafene, il faro viene attivato e mostra una risposta eccezionale per gli analiti.
Ulteriori informazioni: Yupei Liang et al, Sfruttare le dinamiche del sottopettine in un microrisonatore sensibilizzato al grafene per il rilevamento di gas, Frontiers of Optoelectronics (2024). DOI:10.1007/s12200-024-00115-5
Fornito dalla stampa per l'istruzione superiore
