Espectrómetro compacto en chip con alta densidad de canales espectrales utilizando filtros en cascada

Área de la Ciencia:

• Fotónica
• Espectroscopía
• Óptica Integrada

Sus antecedentes:

• Los espectrómetros a escala de chip son cruciales para la espectroscopía, pero enfrentan desafíos en la miniaturización y la densidad de canales.
• Los espectrómetros en chip existentes luchan por equilibrar el tamaño compacto y un gran número de canales espectrales.

Objetivo del estudio:

• Proponer y demostrar un espectrómetro computacional ultracompacto.
• Superar las limitaciones de los dispositivos existentes de análisis espectral en chip.

Principales métodos:

• Se utilizó una plataforma de silicio sobre aislante para la fabricación del dispositivo.
• Se cascadaon ocho micro-anillos resonadores y una rejilla de Bragg de guía de onda para el filtrado espectral.
• Se empleó un solo calentador para la sintonización térmica del dispositivo.

Principales resultados:

• Se logró una resolución espectral de 0.17 nm.
• Se demostró un ancho de banda operativo de 60 nm.
• Se obtuvo una alta relación espectral de canales a huella de 88,000 canales/mm².

Conclusiones:

• El espectrómetro desarrollado ofrece una solución ultracompacta para la espectroscopía integrada.
• La alta relación espectral de canales a huella aborda la necesidad de espectrómetros miniaturizados con numerosos canales.
• Esta tecnología presenta un camino viable hacia sistemas espectroscópicos altamente integrados.