Metasurface spectrometers beyond resolution-sensitivity constraints

灵敏度(控制系统) 分光计 分辨率(逻辑) 计算机科学 物理 光学 人工智能 工程类 电子工程
作者
Feng Tang,Jingjun Wu,Tom Albrow‐Owen,Hanxiao Cui,Fujia Chen,Yaqi Shi,Lan Zou,Jun Chen,Xuhan Guo,Yijun Sun,Jikui Luo,Bing‐Feng Ju,Jing Huang,Shuangli Liu,Bo Li,Liming Yang,Eric Anthony Munro,Wanguo Zheng,Hannah J. Joyce,Hongsheng Chen
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2402.18996
摘要

Optical spectroscopy plays an essential role across scientific research and industry for non-contact materials analysis1-3, increasingly through in-situ or portable platforms4-6. However, when considering low-light-level applications, conventional spectrometer designs necessitate a compromise between their resolution and sensitivity7,8, especially as device and detector dimensions are scaled down. Here, we report on a miniaturizable spectrometer platform where light throughput onto the detector is instead enhanced as the resolution is increased. This planar, CMOS-compatible platform is based around metasurface encoders designed to exhibit photonic bound states in the continuum9, where operational range can be altered or extended simply through adjusting geometric parameters. This system can enhance photon collection efficiency by up to two orders of magnitude versus conventional designs; we demonstrate this sensitivity advantage through ultra-low-intensity fluorescent and astrophotonic spectroscopy. This work represents a step forward for the practical utility of spectrometers, affording a route to integrated, chip-based devices that maintain high resolution and SNR without requiring prohibitively long integration times.
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
搜集达人应助dadaup采纳,获得10
1秒前
1秒前
蔬菜沙拉发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
5秒前
foct1关注了科研通微信公众号
5秒前
未晚发布了新的文献求助10
5秒前
Rita发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
西门子发布了新的文献求助10
9秒前
zorro3574发布了新的文献求助10
10秒前
沿途有你完成签到 ,获得积分10
10秒前
vivian发布了新的文献求助10
10秒前
doa发布了新的文献求助10
11秒前
可靠小蚂蚁应助FILPPED采纳,获得10
11秒前
11秒前
搬砖人发布了新的文献求助10
12秒前
平贝花发布了新的文献求助10
12秒前
爆米花应助科研小巴采纳,获得10
12秒前
彭于晏应助鸵鸟采纳,获得10
13秒前
JamesPei应助感动迎蕾采纳,获得10
14秒前
迅速的访彤完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
ee完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
xingxing完成签到,获得积分10
16秒前
琪琪扬扬完成签到,获得积分10
17秒前
于鹏发布了新的文献求助10
17秒前
领导范儿应助Rsoup采纳,获得10
17秒前
asdasdasd完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Oreki完成签到,获得积分10
18秒前
田所浩二完成签到 ,获得积分0
19秒前
大力的灵雁给wgs的求助进行了留言
19秒前
疲倦之躯完成签到,获得积分10
19秒前
大创发布了新的文献求助30
20秒前
ram999完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
高分求助中
(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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
CLSI M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing 36th edition 400
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6361045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8174905
关于积分的说明 17220283
捐赠科研通 5416017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2866116
邀请新用户注册赠送积分活动 1843351
关于科研通互助平台的介绍 1691365