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    Détection de gaz ultrasensible grâce à la synergie du graphène et de la dynamique des sous-peignes
    Mode de réalisation et principe de fonctionnement de la détection sous-peigne sensibilisée au graphène. Crédits :Yupei Liang, Mingyu Liu, Fan Tang, Yanhong Guo, Hao Zhang, Shihan Liu, Yanping Yang, Guangming Zhao, Teng Tan, Baicheng Yao

    Depuis la création du microcomb, dont la génération repose sur la non-linéarité de Kerr dans le microrésonateur, l'état cohérent du soliton a fait l'objet d'intenses recherches. Bien que le fonctionnement des sorties de sous-peigne soit simple, en tant qu'état de peigne non cohérent, il a souvent été négligé dans les techniques précédentes.



    Grâce à la sensibilisation au graphène, ce dispositif de détection hétérodyne sous-peigne présente une réponse exceptionnelle à l'adsorption moléculaire des gaz, atteignant des limites de détection de 1,2 ppb pour H2 Gaz S et 1,4 ppb pour SO2 gaz, respectivement.

    La recherche, dirigée par le professeur Baicheng Yao de l'Université des sciences et technologies électroniques de Chine (UESTC), met en synergie la formation de peignes flexibles, la détection hétérodyne à décalage direct et l'optoélectronique au graphène, conduisant à un capteur de gaz miniature ultrasensible et facile à utiliser. Le travail, intitulé "Exploiter la dynamique des sous-peignes dans un microrésonateur sensibilisé au graphène pour la détection de gaz", a été publié dans Frontiers of Optoelectronics. .

    Cette exploration offre non seulement une configuration système simple, mais établit également une nouvelle norme en matière de détection optoélectronique pratique. Pour l'avenir, au-delà de son application dans la détection de gaz basée sur les microsphères, l'approche interdisciplinaire s'avère prometteuse pour fournir des solutions indépendantes de la plate-forme pour une gamme plus large d'applications de détection, y compris la détection biochimique sur puce et la génération et le contrôle de signaux photoniques micro-ondes.

    Les chercheurs dirigés par le professeur Baicheng Yao s'intéressent aux capteurs à fibre optique et au peigne de fréquence, où la taille miniature et le peigne de fréquence des capteurs à fibre se vantent d'une exactitude et d'une stabilité supérieures.

    Leur idée est de commencer par exploiter la dynamique de formation de l’état sous-peigne, qui est facilement accessible et offre une balise stable et détectable pour la détection de gaz. Sous l'effet de sensibilisation du graphène, la balise est activée et montre une réponse exceptionnelle pour les analytes.

    Plus d'informations : Yupei Liang et al, Exploiter la dynamique des sous-peignes dans un microrésonateur sensibilisé au graphène pour la détection de gaz, Frontiers of Optoelectronics (2024). DOI :10.1007/s12200-024-00115-5

    Fourni par Higher Education Press




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