A wavelength-scale black phosphorus spectrometer

分光计 光学 探测器 光电探测器 波长 响应度 材料科学 光电子学 物理
作者
Shaofan Yuan,Doron Naveh,Kenji Watanabe,Takashi Taniguchi,Fengnian Xia
出处
期刊:Nature Photonics [Nature Portfolio]
卷期号:15 (8): 601-607 被引量:295
标识
DOI:10.1038/s41566-021-00787-x
摘要

On-chip spectrometers with compact footprints are being extensively investigated owing to their promising future in critical applications such as sensing, surveillance and spectral imaging. Most existing miniaturized spectrometers use large arrays of photodetection elements to capture different spectral components of incident light, from which its spectrum is reconstructed. Here, we demonstrate a mid-infrared spectrometer in the 2–9 µm spectral range, utilizing a single tunable black phosphorus photodetector with an active area footprint of only 9 × 16 µm2, along with a unique spectral learning procedure. Such a single-detector spectrometer has a compact size at the scale of the operational wavelength. Leveraging the wavelength and bias-dependent responsivity matrix learned from the spectra of a tunable blackbody source, we reconstruct unknown spectra from their corresponding photoresponse vectors. Enabled by the strong Stark effect and the tunable light–matter interactions in black phosphorus, our single-detector spectrometer shows remarkable potential in the reconstruction of the spectra of both monochromatic and broadband light. Furthermore, its ultracompact structure that is free from bulky interferometers and gratings, together with its electrically reconfigurable nature, may open up pathways towards on-chip mid-infrared spectroscopy and spectral imaging.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
一只盒子完成签到,获得积分10
刚刚
安安完成签到,获得积分10
刚刚
biomds完成签到,获得积分10
刚刚
JQM完成签到,获得积分20
1秒前
slm完成签到,获得积分10
1秒前
Ai完成签到,获得积分10
1秒前
molihuakai应助土豆炖洋芋采纳,获得10
2秒前
犹豫的夜南完成签到,获得积分10
2秒前
Dx完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
4秒前
4秒前
缥缈天思完成签到,获得积分20
4秒前
书祝完成签到,获得积分10
4秒前
飞羽完成签到,获得积分10
4秒前
Yhw完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
蓝天发布了新的文献求助50
5秒前
00完成签到,获得积分10
5秒前
大号安全蛋完成签到,获得积分10
5秒前
昭春完成签到,获得积分10
6秒前
自信的盼曼完成签到,获得积分20
6秒前
channy完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
852应助Zzz采纳,获得10
7秒前
7秒前
深情安青应助喜喜采纳,获得10
7秒前
小叶同学完成签到,获得积分10
7秒前
JQM发布了新的文献求助10
8秒前
change完成签到,获得积分10
8秒前
sda完成签到,获得积分10
9秒前
tianj完成签到,获得积分10
9秒前
青桔子完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
NexusExplorer应助眼睛大苗条采纳,获得10
9秒前
猜不猜不发布了新的文献求助10
10秒前
Future发布了新的文献求助30
11秒前
晴天白敬亭完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7298601
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8917035
关于积分的说明 18880941
捐赠科研通 6963715
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210701
关于科研通互助平台的介绍 2380016
邀请新用户注册赠送积分活动 2187191