据报道，洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员研制出了一种新型中红外光源，可用于检测温室气体和其它气体，以及人体呼吸气体中的分子成分。该系统如手提箱一般小巧紧凑，仅由两部分组成：一个标准激光器和一个几毫米宽的光子芯片。

中红外波段光谱可以检测到对于环境和人体健康发挥重要作用的粒子，然而到目前为止，红外激光系统因具有复杂易损的硬件而难以运输搬运。但是，由EPFL开发的新技术有望改变现状。研发团队采用市售光纤激光器与微米波导芯片相结合，以稳定可靠地产生中红外谱光波。他们随后通过光谱仪验证了该光源的应用潜力，在实验中成功检测到了无色易燃的乙炔气体及其浓度。

系统工作方式为：采用紧凑兼顾的光纤激光器，发射出特定范围波长的激光束；光束经波导传输之后，可测量面积为1微米宽、半毫米长，并且可以改变光的频率；系统产生中红外波长激光，强度为原始信号光的30%；通过调整波导的几何形状，激光的波长也可以进行调制。

“该设备将检测效率提升到新的水准，”成果论文的作者之一Davide Grassani说，“这是业内首次创造出完全集成化的光谱激光光源，避免了传统激光系统中校准调整各种零部件的繁琐过程。”

“这套系统既简单又高效，其研制过程需要庞大的设计工作量。” EPFL工程学院光子系统实验室负责人兼项目协调员Camille Brès说，“该系统的进一步开发将有望实现芯片化应用，为现场检测提供极大便利。”

消息来源：

https://actu.epfl.ch/news/detecting-pollution-with-a-compact-laser-source/

编译：云光子

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