新型分子裝置可將紅外線變成可見光
一個(gè)國際研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種檢測(cè)紅外光的新方法,通過將紅外光的頻率變?yōu)榭梢姽獾念l率,可將常見的高靈敏度可見光探測(cè)器的“視野”擴(kuò)展到遠(yuǎn)紅外線。這一突破性研究發(fā)表在最近的《科學(xué)》雜志上。
![]() 人類眼睛可看到400—750太赫茲之間的頻率,這些頻率定義了可見光譜。手機(jī)攝像頭中的光傳感器可檢測(cè)低至300太赫茲的頻率,而通過光纖連接互聯(lián)網(wǎng)的檢測(cè)器可檢測(cè)到大約200太赫茲的頻率。 在較低頻率下,光傳輸?shù)哪芰坎蛔阋杂|發(fā)人類眼睛和許多其他傳感器中的光感受器,而100太赫茲以下的頻率(中紅外和遠(yuǎn)紅外光譜)有著豐富的可用信息。例如,表面溫度為20℃的物體會(huì)發(fā)出高達(dá)10太赫茲的紅外光,這可以通過熱成像“看到”。此外,化學(xué)和生物物質(zhì)在中紅外區(qū)域具有不同的吸收帶,這意味著可通過紅外光譜遠(yuǎn)程無損地識(shí)別它們。 但變頻并不是一件容易的事。由于能量守恒定律,光的頻率無法通過反射或透射等方法輕易改變。 在新研究中,來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)、中國武漢理工大學(xué)、西班牙瓦倫西亞理工大學(xué)和荷蘭原子和分子物理學(xué)研究所的科學(xué)家們通過使用介質(zhì)(微小振動(dòng)分子)向紅外光添加能量來解決這個(gè)問題。紅外光被引導(dǎo)到分子,在那里被轉(zhuǎn)換成振動(dòng)能量。同時(shí),更高頻率的激光束撞擊相同的分子以提供額外的能量,并將振動(dòng)轉(zhuǎn)化為可見光。為了促進(jìn)轉(zhuǎn)換過程,分子夾在金屬納米結(jié)構(gòu)之間,通過將紅外光和激光能量集中在分子上,充當(dāng)光學(xué)天線。 領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的EPFL基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院克里斯多夫·加蘭德教授說:“新設(shè)備具有許多吸引人的功能。首先,轉(zhuǎn)換過程是連貫的,這意味著原始紅外光中存在的所有信息都忠實(shí)地映射到新產(chǎn)生的可見光上。它允許使用標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器(如手機(jī)攝像頭中的探測(cè)器)進(jìn)行高分辨率紅外光譜分析。其次,每個(gè)設(shè)備的長(zhǎng)度和寬度約為幾微米,這意味著它可以合并到大型像素陣列中。最后,該方法具有高度通用性,只需選擇具有不同振動(dòng)模式的分子,即可適應(yīng)不同的頻率! |
最新評(píng)論
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光電青年 2021-12-09 08:43紅外光通過分子吸收轉(zhuǎn)化為振動(dòng)能量,再輔助以低光子能量的激光提供額外能量,使其轉(zhuǎn)化為可見光波段。
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牛開心 2021-12-09 08:46通過將紅外光的頻率變?yōu)榭梢姽獾念l率,可將常見的高靈敏度可見光探測(cè)器的“視野”擴(kuò)展到遠(yuǎn)紅外線
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光學(xué)白小白 2021-12-09 08:58將紅外光的頻率變?yōu)榭梢姽獾念l率的新技術(shù)
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wmh1985 2021-12-09 08:59新設(shè)備具有許多吸引人的功能。首先,轉(zhuǎn)換過程是連貫的,這意味著原始紅外光中存在的所有信息都忠實(shí)地映射到新產(chǎn)生的可見光上。它允許使用標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器(如手機(jī)攝像頭中的探測(cè)器)進(jìn)行高分辨率紅外光譜分析。其次,每個(gè)設(shè)備的長(zhǎng)度和寬度約為幾微米,這意味著它可以合并到大型像素陣列中。最后,該方法具有高度通用性,只需選擇具有不同振動(dòng)模式的分子,即可適應(yīng)不同的頻率!
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zhouxi 2021-12-09 09:13通過將紅外光的頻率變?yōu)榭梢姽獾念l率,可將常見的高靈敏度可見光探測(cè)器的“視野”擴(kuò)展到遠(yuǎn)紅外線
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churuiwei 2021-12-09 09:14瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)、中國武漢理工大學(xué)、西班牙瓦倫西亞理工大學(xué)和荷蘭原子和分子物理學(xué)研究所
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yinglove 2021-12-09 09:20紅外光的頻率變?yōu)榭梢姽獾念l率
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silence唯愛 2021-12-09 09:24可視化紅外,以后對(duì)于反紅外盜攝挺棒
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木子示羊 2021-12-09 09:28新型分子裝置可將紅外線變成可見光
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personking 2021-12-09 09:29新型分子裝置可將紅外線變成可見光