多晶金刚石制造基于晶片的光学机械回路_资讯

多晶金刚石制造基于晶片的光学机械回路

关键词多晶金刚石 , 机械回路 , 光学 , 晶片|2013-05-29 10:31:10|国际资讯|来源中国超硬材料网

摘要　　在很宽的光波长范围内，金刚石都是光学透明的，其中包括400~750nm的可见光谱。正因为这个特征，它可以专门用于传感器技术、荧光成像、光学生物测量等应用中的光学机械回路元件。所...

　　在很宽的光波长范围内，金刚石都是光学透明的，其中包括400~750 nm的可见光谱。正因为这个特征，它可以专门用于传感器技术、荧光成像、光学生物测量等应用中的光学机械回路元件。所制造出的元件，即谐振器、电路和晶片，品质高，广受欢迎。

为了在回路中充分使用光子，材料需要具有特定的光学和机械性能。最近，科学家实现了单晶金刚石衬底（每一亿个金刚石原子中杂质原子不超过一个的高纯度晶体）制造光学回路。这种回路必然很小，因而，在光学系统中的应用需要先进的制造方法。

KIT实验中使用由两个平行独立波导制成的多晶金刚石作为机械谐振器，可以观测到光场（红色/蓝色表示）在其内部传播

现在，KIT的研究人员第一次实现使用多晶金刚石制造基于晶片的光学机械回路。这些振动系统能够对将谐振器激发成振动状态的特定频率进行响应。

虽然，多晶金刚石的晶体结构更加不规则，但是它足够强大，且易于加工。这些特殊性能使多晶金刚石的应用范围比单晶材料更为广泛。多晶金刚石几乎可以像单晶衬底材料一样有效地传输光子，并且更加适合工业使用。

该项研究的第一作者Patrik Rath说：“纳米机械谐振器是当前最灵敏的传感器，用于各种精密测量。然而，通过传统的测量方法来处理这些最小的组件，是极其困难的。在我们的研究中，则充

分利用了当前可以制造与纳米机械谐振器尺寸相同的纳米光子元件这一事实。当谐振器响应时，相应的光学信号就可以直接传输到回路中。”

多晶金刚石是与德国弗赖堡的应用固体物理与金刚石材料弗劳恩霍夫研究所合作制造。研究成果发表在《自然•通讯》杂志上。

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