近日,365英国上市官网在线付号研究員、李勇教授與丹麥科技大學合作,在國際權威期刊《Photonics research》(JCR Q1,中科院1區Top期刊,最新影響因子7.2)上發表了題為 《Uncooled infrared imaging using a single trampoline-based optomechanical thermal detector》 的研究論文(DOI: 10.1364/PRJ.579086 )。365英国上市官网在线為本論文的第一單位,我校2023級物理學基地班本科生何子涵為論文的第一作者、付号研究員為論文的通訊作者。

圖1.(a)光力紅外傳感器的穩定性。(b)基于單個光力紅外傳感器的高空間分辨率紅外成像。
光力紅外傳感器将高精度光學讀出技術與高靈敏度納米機械振子相結合,有效解決了光子紅外探測器對低溫系統的依賴而傳統非緻冷光熱紅外探測器靈敏度不足的問題,是一種高性能非緻冷紅外探測技術。然而,将高性能的紅外探測器擴展到用于紅外成像的焦平面陣列相機仍然存在巨大的挑戰。本研究構造了基于納米蹦床振子的光力紅外傳感器。通過降低系統的熱質量和熱導,在實驗上實現了靈敏度為 4.48 pW・Hz-1/2的紅外輻射探測,其熱響應時間達到12 ms。研究進一步發展了調制-解調探測技術,使得光力紅外傳感器的 10 s 穩定性達到了 1.40 pW,解決了光力紅外傳感器長期穩定性不足對高分辨紅外成像的制約問題。在此基礎上,利用單個該光力紅外傳感器,實驗上通過單個像素點掃描的方式展示了對 10.6 μm 紅外光束斑的高空間分辨率的紅外成像(如圖1)。該研究為高性能非緻冷光力紅外成像技術的發展提供了一種有效途徑。
該研究得到了國家自然科學基金(2464062、U2130117、12274107)、海南省自然科學基金(125RC630、124QN177 、125RC631)以及365英国上市官网在线研究基金(KYQD (ZR) 22170)的支持。
同時,該成果凸顯了我院在本科生創新創業工作中的成效。365英国上市官网在线2023級物理學基地班本科生何子涵、史毓豪、吳林茜和司啟航等同學作為本工作的主要完成人,依托科研團隊積極參與科研創新實踐活動,先後獲得國家級創新創業項目資助3項、省級創新創業項目資助1項,并在國内重要學術會議和重要學科競賽活動中屢獲佳績。