長(zhǎng)期以來人們一直認(rèn)為兩個(gè)公司和三個(gè)人都是人群。但圣路易斯華盛頓大學(xué)的電氣和系統(tǒng)工程師及其合作者已經(jīng)證明，在光子諧振器中加入第三個(gè)納米級(jí)探測(cè)器，補(bǔ)充兩個(gè)“調(diào)諧”納米級(jí)探測(cè)器，這是一個(gè)引人入勝的物理學(xué)派對(duì)。

具體而言，兩個(gè)調(diào)諧納米級(jí)探測(cè)器將諧振器設(shè)置在“異常點(diǎn)”，即可能發(fā)生異?，F(xiàn)象的系統(tǒng)的特殊狀態(tài)。第三個(gè)納米測(cè)量?jī)x擾亂了系統(tǒng)，就像一個(gè)討厭的操場(chǎng)上的惡霸，它越小，它得到的反應(yīng)就越大。

由Lan Yang，Edwin H.和Florence G. Skinner電氣與系統(tǒng)工程教授領(lǐng)導(dǎo)的華盛頓大學(xué)團(tuán)隊(duì)最近在研究和操縱光學(xué)方面取得了重大進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)最近發(fā)現(xiàn)的微諧振器傳感能力可能會(huì)對(duì)生物醫(yī)學(xué)設(shè)備，電子設(shè)備和生物危害檢測(cè)設(shè)備的產(chǎn)生產(chǎn)生影響。

“檢測(cè)納米級(jí)物體，如納米粒子，具有挑戰(zhàn)性，”楊說。“如果物體非常小，它會(huì)對(duì)傳感系統(tǒng)產(chǎn)生很小的擾動(dòng)。我們利用與物理系統(tǒng)的特殊點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的不尋常的拓?fù)涮卣鱽碓鰪?qiáng)光學(xué)傳感器對(duì)非常小的擾動(dòng)的響應(yīng)，例如由納米級(jí)物體引入的擾動(dòng)。特殊點(diǎn)傳感器的優(yōu)點(diǎn)是擾動(dòng)越小，與傳統(tǒng)傳感器相比，增強(qiáng)效果越大。“

楊的傳感器系統(tǒng)屬于一個(gè)叫做低語畫廊模式(WGM)的共振器，其工作方式就像倫敦圣保羅大教堂著名的竊竊私語畫廊，穹頂一側(cè)的人可以聽到有人在墻上發(fā)出的信息。另一邊。與在可聽范圍內(nèi)具有共振或甜點(diǎn)的圓頂不同，傳感器在光頻率下諧振。

“所謂的'特殊點(diǎn)'賦予了一個(gè)具有卓越性能的耳語式傳感器，用于檢測(cè)納米級(jí)物體，超越了傳統(tǒng)的耳語式傳感器，”楊氏實(shí)驗(yàn)室電氣工程博士生Weijian Chen說。“引人注目的是，目標(biāo)物體越小，新傳感器的性能就越好。”

Yang的WGM有兩個(gè)伴隨的二氧化硅散射體，或納米尖，它們?cè)O(shè)置在環(huán)形或環(huán)形線上，是數(shù)百萬光子包被稱為光子穿過的大道。這些設(shè)備調(diào)整系統(tǒng)中的各種參數(shù)以影響功能。使用納米定位系統(tǒng)，研究人員可以移動(dòng)散射體并增加尺寸，甚至可以將另一種介質(zhì)(例如病毒顆粒)引入野外以擾亂田地并召喚出一個(gè)特殊的點(diǎn)。

在團(tuán)隊(duì)最近的實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)“調(diào)諧”納米級(jí)測(cè)量?jī)x將諧振器帶到了優(yōu)異的位置; 第三個(gè)粒子從其特殊點(diǎn)擾亂系統(tǒng)并導(dǎo)致頻率分裂。由于在異常點(diǎn)附近的非常復(fù)雜的平方根拓?fù)洌l率分裂(即感測(cè)信號(hào))在數(shù)學(xué)上表示為擾動(dòng)強(qiáng)度的平方根。它明顯大于使用非常小的擾動(dòng)的傳統(tǒng)非特殊點(diǎn)感測(cè)方案。

楊和她的小組正在探索在光聲成像研究和其他尋求“非常規(guī)光傳輸模式”發(fā)展的場(chǎng)景中使用的特殊點(diǎn)，她說。“應(yīng)該有很多應(yīng)用程序。”