中国科学院 流动池中波导管的图示，以及通过波导管测得的4 %乙炔的吸收光谱
波长为2566纳米的激光束通过物镜耦合到波导中，该波导封装在具有受控气氛的流动池中
使用检测器收集透射光，并用已知的参考光谱拟合记录的吸收信号，以确定空气限制因子
穿过相同但为空的单元的光束的自由空间光束光谱显示为参考
插图突出显示，波导获得的吸收信号比自由空间光束强7 %，表明光与分析物的相互作用更强
荣誉:马雷克·福尔克、阿努鲁普·达塔、塞巴斯蒂安·阿尔贝提、海诺克·德梅西·约尔卢、维妮塔·米塔尔、甘万诺·森泰尔·穆鲁根、贾纳·贾格斯卡 即使没有复杂的色散工程，悬浮在空气中的光波导也能够在光-分析物相互作用中击败自由空间激光束
这种现象在20多年前就被预测到了，但从未在实验中观察到
在《光科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，由挪威北极大学科学技术部的贾纳·贾格斯卡教授领导的一个科学家团队和同事们设计了一种中红外独立式固体芯光波导，它将光与周围空气的相互作用推到了迄今为止报道的水平之外:与自由空间光束相比，已经证明了107 %的相互作用强度
“我们的薄波导的导模类似于自由空间光束:它是强去局域化的，主要在空气中传播
但是，与此同时，它仍然绑定到芯片，并且可以沿着预定义的e
g
螺旋波导路径
" 从基础研究的角度来看，这是一项重大成就，但也是迈向片上气体传感实际应用的重要一步
由于导向模式的高度空气限制，波导不仅改善了光-分析物的相互作用，而且导向光还经历了与固体波导芯材料的最小重叠
这意味着导模仅受到材料或结构缺陷的轻微干扰，这抑制了不希望的损耗、散射或反射
因此，波导传输几乎没有假标准具条纹，这对于痕量气体光谱学的应用是至关重要的
“[光谱条纹是决定激光测距系统仪器精度的主要因素，而集成的纳米光子元件通常会产生大量的条纹
我们的筹码不同
波导刻面上的理论反射低至0
1 %，因此透射中的寄生条纹被抑制到低于噪声水平
" 因此，这种光波导非常适合未来微型痕量气体传感器的前景
基于所报道的波导芯片的灵敏且选择性的集成传感器不仅可以缩小现有痕量气体分析rs的尺寸，还可以在分布式传感器网络中实现微升检测体积和部署，从而在环境监测、生物、医学以及工业过程控制中带来新的应用
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