美科學(xué)家研發(fā)出微型激光器 計(jì)量納米粒子

所屬分類：新聞動(dòng)態(tài) 關(guān)鍵字：微型激光器 納米粒子 雕刻機(jī) 錄入時(shí)間：2011-10-7 15:43:55 閱讀：1433 
 　 科學(xué)家發(fā)明出一種針孔大小的微型激光器能精確的辨識和計(jì)量單個(gè)的病毒，它還可以用于計(jì)量云的形成過程中或者我們呼吸的空氣中的污染物納米粒子。
　　當(dāng)顆粒物落到環(huán)上面的時(shí)候，從微型激光器發(fā)出的光受到干擾，研究員就通過這種方式改變光的頻率。在噪音環(huán)境中失去信號之前，該環(huán)狀激光器可以順序計(jì)量800個(gè)納米粒子。通過刺激多個(gè)模式，科學(xué)家可以更加確定計(jì)量的準(zhǔn)確性。通過改變增益介質(zhì)，可以使用水下傳感器替代空氣傳感器。

　　這種新型傳感器由華盛頓大學(xué)電氣和系統(tǒng)工程專業(yè)助理教授Lan Yang所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出來。這項(xiàng)研究成果可廣泛用于商業(yè)的氣溶膠技術(shù)領(lǐng)域和生物學(xué)，關(guān)于此傳感器的更多細(xì)節(jié)發(fā)表在自然.納米技術(shù)雜志上。

圖中右上方顯示顆粒物落到微型激光器上

 　　不同于之前的回音壁諧振器，新型傳感器是一個(gè)小型激光器而不是外置激光器諧振腔。當(dāng)粒子與微型激光器相碰撞，這種微小的變化會(huì)產(chǎn)生兩種不同的頻率，這種頻率分裂可以通過在光電探測器中結(jié)合成不同的激光模式來測量。光電探測器能產(chǎn)生一種與此頻率差匹配的頻率。

　　Lan Yang指出：“微型激光器比被動(dòng)諧振器靈敏度更高，**分辨率可達(dá)到1nm”

　　目前激光直接顯示為環(huán)形狀，與之前耦合到環(huán)型介質(zhì)中，整個(gè)系統(tǒng)可以自身調(diào)控，也更簡單。“可以使用光源激活光學(xué)介質(zhì)，”Yang 說道：“這樣就可以用一個(gè)廉價(jià)的激光二極管替代昂貴的可調(diào)諧激光器作為激活介質(zhì)了。”研究小組用不同材料和不同形狀的納米顆粒如：聚苯乙烯、金及病毒顆粒等測試了該微型激光器的性能。

　　該研究小組的下一步計(jì)劃是設(shè)計(jì)微型激光器的表面以識別DNA和單個(gè)的生物分子。由于DNA屬于工程納米粒子，微型激光傳感器能計(jì)量每個(gè)DNA分子甚至分子碎片也能精確計(jì)量。

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