集成光机械超声传感器

纳帕级灵敏度

将悬浮SiO₂薄膜与Si₃N₄微环谐振器集成于光子平台，实现空气中218 nPa Hz⁻¹ᐟ²的噪声等效压力，突破传统压电超声传感器极限。

Xuening, Cao · 杨浩 · 王敏 · Zhi-Gang, Hu · Wu, Zu · Fei-Fei, Liu · 周欣 · 李金成 · 杨起帆 · 李贝贝

Light: Science and Applications 2026

具体参数

最低可检测乙炔浓度

2.9 ppm

水下超声成像分辨率

1.89 mm

技术优势

可片上集成

基于标准光子平台制造，与CMOS工艺兼容，有利于低成本批量生产和系统集成。

应用场景

• 光声气体传感：用高灵敏超声探测实现痕量气体检测，如2.9 ppm乙炔。
• 水下超声成像：提供1.89 mm分辨率的水下成像，替代传统压电阵列。
• 生物医学成像：以高灵敏度和紧凑尺寸用于光声成像等生物医学场景。
• 水下通信：作为高灵敏接收器用于水下超声通信。