編譯／施毓萱 由雪梨大學(University of Sydney)副教授Niels Quack領導的研究小組 …

編譯／施毓萱

由雪梨大學(University of Sydney)副教授Niels Quack領導的研究小組開發了一項新技術，將光學(optics)和微機電系統（micro-electro mechanical systems, MEMS）整合在一個微晶片(microchip)中。這項新技術為創造微型3D相機和氣體傳感器等設備鋪平了道路，並可用於精確測量空氣品質。

新的製造工藝是以矽光(silicon photonics)為基礎，並利用半導體製造技術。這有機會為光纖通訊、感應器、未來的量子運算機提供了更節能的新一代設備。而光學MEMS的獨特之處在於它們結構緊湊、耗電少、速度快、支持廣泛的光載波信號(optical carrier signal)，且光損耗低。

副教授Quack表示這是第一次在標準的矽光技術平台上整合奈米電子機械執行器(nano-electro-mechanical actuator)，而這將是邁向成熟的光子電路(photonic circuits)整合MEMS的重要一步。這項技術正準備進行大規模生產，且有可能應用於自動駕駛車輛的3D成像或新的光子輔助運算。與此同時，該技術未來將推進微奈米加工、光子學和半導體領域的知識。

資料來源:PHYS.ORG

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編譯／高晟鈞 來自代爾夫特理工大學的物理學家，首次將兩項諾貝爾獎技術相結合，創造了一項新型微晶片，可以用於水下 …

編譯／高晟鈞

來自代爾夫特理工大學的物理學家，首次將兩項諾貝爾獎技術相結合，創造了一項新型微晶片，可以用於水下氣候觀測和醫學成像。該儀器在監測地球氣候和人類健康的領域取得重大進步，被認為是改變科學界的一大里程碑。

微晶片主要是由比頭髮厚度小1000倍的薄陶瓷片組成，瓷片上帶有有孔圖案，能增強與激光的相互作用。研究團隊利用激光照射晶片後，瓷片表面開始劇烈震動，通過測量震動表面反射的激光，他們發現了一種從未見過，類似於梳子形狀的震動模式，並意識到它可以作為精確距離測量的尺。

這項新技術基於聲波震動而非光，不需要任何精密零件、複雜的反饋迴路或是參數設定來讓其運行，你唯一需要的就是一個激光器。這使得它成為一種非常簡單且低工耗的技術，易於生產且容易撘載至小型微晶片上。

這項技術基於兩種諾貝爾獎的獲獎技術：光學捕獲與光學頻率梳。你可以想像這個微晶片就像是一台小提琴，當你輕觸琴弦並用弓演奏時，你可以創造泛音，一種高頻的音符。而激光便起到了類似弓的作用，當研究人員將激光對準瓷片時，激光施加在其上的力量，會產生一種類似泛音的震動，並利用光將粒子捕獲在一個點上。

另一方面，光學頻率梳在世界各個實驗室中用於精確的時間和距離測量。這項微晶片中採用的技術，利用聲音震動取代了光的頻率梳，反而具有比光傳播更好的效果，因為它不會被不透明材料所阻擋。正因為如此，這項新的技術結晶，被認為可以用於水下精確測量並監測地球氣候、醫學成像和量子技術領域。

資料來源:TechXplore

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