多功能铌酸锂芯片

光电探测兼多模态气体传感

单片集成光电探测、光声光谱与热弹性光谱三种功能,覆盖可见至中红外,气体检测限低至十亿分之一量级。

林灏杨 · 郑华丹 · 朱文国 · 钟永春 · 余健辉 · 武红鹏 · Jia, Zhiwei · 张锦川 · Sampaolo, Angelo · Patimisco, Pietro · Lu, Hhuihui · 贾晓军 · Spagnolo, Vincenzo L. · 董磊

Nature Communications 2026

具体参数

量子级联激光器波长
{'zh': '4.6', 'en': '4.6'} µm

技术优势

单片集成三种功能

将光声光谱、热弹性光谱和光电探测集成在同一铌酸锂芯片上,避免分立器件的光路对准与封装复杂度。

宽谱段覆盖

工作波长从可见光延伸到中红外,无需更换器件即可覆盖多种气体的特征吸收峰。

检测限达ppb级

实验演示了六种气体(NO₂、H₂O、C₂H₂、CO₂、CH₄、NH₃)的痕量检测,检测限低至十亿分之一。

系统级集成减小体积

芯片与量子级联激光器共封装于印刷电路板,相比传统台式系统显著降低系统复杂度和占用空间。

应用场景