NIST“芯片上的碳納米管”可簡化光功率測量

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 （NIST）展示了一種新型的由碳納米管制成的芯片級儀器，該儀器可以簡化激光功率的絕對測量，尤其是電信網(wǎng)絡(luò)中由光纖傳輸?shù)墓庑盘枴?/p>

該設(shè)備原型可以看成一個(gè)微型低溫輻射計(jì)，硅芯片的頂端覆蓋著由直立的碳納米管組成的圓墊。在實(shí)驗(yàn)條件有限的情況下 （實(shí)驗(yàn)溫度為3.9 K，光的波長為1550 nm），這種微型輻射計(jì)可以精確測量激光功率和等效電功率。

這種垂直排列的碳納米管陣列 （VANTA）能夠均勻吸收多種波長的光，其電阻值取決于溫度。一個(gè)VANTA墊同時(shí)用作光吸收器和電加熱器，另一個(gè)VANTA墊用作熱敏電阻。VANTA墊植在微加工的硅芯片上，這種設(shè)計(jì)便于修改和復(fù)制。此應(yīng)用中，單獨(dú)的納米管直徑約10 nm，長約150 μm。

NIST計(jì)劃為這種芯片級輻射計(jì)申請專利。未來的研究可能會將現(xiàn)在的激光功率范圍擴(kuò)展至遠(yuǎn)紅外，也可能會將這種輻射計(jì)同其他裝置整合到一起，做成一種多功能的“芯片上的NIST”設(shè)備。

（摘自NIST官網(wǎng)，編譯/李莉萍）