弗勞恩霍夫電子納米系統研究所多器件集成主管Alexander Wei?博士表示：“我們的紅外光譜儀僅重約1克，計劃生產(chǎn)成本低于1歐元。這將使其能夠集成到智能手機之中，用戶(hù)可以方便地進(jìn)行各種物質(zhì)成分檢測?！?br/> 
目前，紅外光譜儀的重量通常重達數公斤，生產(chǎn)成本高達數千歐元。弗勞恩霍夫電子納米系統研究所團隊表示，雖然重量稍輕的可移動(dòng)光譜儀確實(shí)存在，但它們不適合大眾消費市場(chǎng)——無(wú)論是在成本和尺寸方面，還是在操作和分析結果呈現方面。
 
針對大眾消費市場(chǎng)存在的其他關(guān)鍵要求：技術(shù)不能過(guò)于復雜——換言之，它必須易于操作——并且批量生產(chǎn)方法必須適合大眾消費市場(chǎng)。
 
各種應用
 
光譜儀的潛在應用絕不***于識別假藥?！拔覀兊墓庾V儀適用于各種用途——例如評估人類(lèi)和動(dòng)物的食物成熟度，測量室內和車(chē)內空氣質(zhì)量，檢測空氣、水或食品中的污染物?！盇lexander Wei?博士補充道。
 
與傳統的紅外光譜儀***樣，這款新型光譜儀也通過(guò)發(fā)射紅外范圍內的光束來(lái)進(jìn)行工作。然后利用可調濾光器將不同波長(cháng)的光束分散，并通過(guò)集成波導將其傳導至檢測器。例如，具有納米結構的光柵耦合器將待測試的藥丸反射的光束耦合到集成波導中。如果要檢測空氣質(zhì)量，則光束會(huì )進(jìn)入集成在***個(gè)平面上的特殊吸收單元。
 
那么，弗勞恩霍夫電子納米系統研究所團隊如何如此大幅度地減小光譜儀的尺寸，但仍能實(shí)現光譜儀的通用功能呢？“傳統的光譜儀通常由眾多的分立元器件組成。另***方面，我們將光束引導、波長(cháng)分散和檢測功能集成在***個(gè)平面上——因此我們也稱(chēng)其為面內光譜儀(inplane spectrometer)?！盇lexander Wei?博士說(shuō)。
 
簡(jiǎn)單又便宜
 
除了體積小，弗勞恩霍夫電子納米系統研究所還希望操作簡(jiǎn)單直觀(guān)，因此光譜儀需要為用戶(hù)提供清晰的評估。研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出***項技術(shù)：“智能”學(xué)習算法?！叭绻泻芏嗳耸褂眠@項技術(shù)，光譜儀系統就會(huì )快速學(xué)習并進(jìn)化?！盇lexander Wei?博士表示。
 
用戶(hù)只需要拿出智能手機，通過(guò)***款特殊的應用程序啟動(dòng)光譜儀，然后把它放在測試樣品上即可。用戶(hù)還將看到指導他們完成檢測過(guò)程的說(shuō)明。光譜儀自動(dòng)生成光譜信息，軟件將其與數據庫中的參考光譜進(jìn)行比較。
 
另***個(gè)癥結是生產(chǎn)光譜儀的成本。研究人員從***開(kāi)始就考慮到了這***點(diǎn)。Alexander Wei?解釋說(shuō)：“我們設計的光譜儀可以使用傳統的微系統工程技術(shù)實(shí)現廉價(jià)的批量生產(chǎn)。制造商可以使用大型晶圓代工廠(chǎng)的標準制造工藝?！?br/> 
研究人員已經(jīng)生產(chǎn)了第***批光譜儀芯片，并提供了概念驗證?，F在多項不同的特征在研究議程上：各個(gè)元器件是否根據需要移動(dòng)？耦合到波導中的光束是否按需要傳輸？這些表征所需的設備由德***微電子研究中心資助。該研究團隊表示，如果這些研究工作按預期進(jìn)行，那么微型光譜儀可能會(huì )在兩年左右的時(shí)間內進(jìn)入大眾消費市場(chǎng)。

注：文章來(lái)源于麥姆斯咨詢(xún)