Nära-infrarött spektroskopi ger absorptionsspektrum unikt för ämnen så att diskriminering av gasarter blir möjlig. Miniatyrisering av spektrometrar krävs således för att realisera kompakta gassensorer för övervakning av luftkvaliteten i vardagsrum.

Dock, konventionella nära-infraröda spektrometrar har galler för att sprida infallande ljus i olika våglängder, så långa optiska banlängder krävs för spektroskopi, vilket är ett hinder för miniatyrisering av dessa enheter.

Nu, Oshita Masaaki och Kan Tetsuo vid University of Electro-Communications och samarbetspartners har utvecklat en plasmonisk fotodetektor av guld-diffraktionsgaller av en MEMS-Micro Electro Mechanical Systems-deformerbar cantilever.

Enheten tillverkades med hjälp av en bulk-mikromaskineringsteknik med kisel av n-typ. Ett gulddiffraktionsgaller tjänade syftet som excitering av ytplasmon (SP). När ljuset infaller på enheten, mekanisk vibration i cantilever förändrar dynamiskt ljusets infallsvinkel, därigenom växlar SP -kopplingstillståndet. Kopplat till SPR, ljusenergin omvandlas till fotoström på enheten.

Med hjälp av en vinkelförändring av fribäraren över −21-21 grader, optiskt spektrum i det nära-infraröda ljuset hämtades numeriskt genom att analysera den tidsvarierande fotoströmmen.

Högt miniatyriserade nära-infraröda spektrometrar realiserades, och förväntas leda till nya små IoT -sensorer.