NIST“芯片上的碳納米管”可簡化光功率測量

美國國家標準與技術研究院 （NIST）展示了一種新型的由碳納米管制成的芯片級儀器，該儀器可以簡化激光功率的絕對測量，尤其是電信網絡中由光纖傳輸的光信號。

該設備原型可以看成一個微型低溫輻射計，硅芯片的頂端覆蓋著由直立的碳納米管組成的圓墊。在實驗條件有限的情況下 （實驗溫度為3.9 K，光的波長為1550 nm），這種微型輻射計可以精確測量激光功率和等效電功率。

這種垂直排列的碳納米管陣列 （VANTA）能夠均勻吸收多種波長的光，其電阻值取決于溫度。一個VANTA墊同時用作光吸收器和電加熱器，另一個VANTA墊用作熱敏電阻。VANTA墊植在微加工的硅芯片上，這種設計便于修改和復制。此應用中，單獨的納米管直徑約10 nm，長約150 μm。

NIST計劃為這種芯片級輻射計申請專利。未來的研究可能會將現在的激光功率范圍擴展至遠紅外，也可能會將這種輻射計同其他裝置整合到一起，做成一種多功能的“芯片上的NIST”設備。

（摘自NIST官網，編譯/李莉萍）