تشخیص میدان‌های الکتریکی ضعیف؛ اختراع جدید دانشمندان

به گزارش وبگاه نِیچِر، تشخیص میدان‌های الکتریکی ضعیف، پیامدهایی مهم برای کیهان‌شناسی، فناوری کوانتومی و شناسایی خرابی‌های سیستم قدرت دارد. ادغام فوتونیک حسگرهای میدان الکتریکی برای ملاحظات عملی، بسیار لازم است و با افزایش تعاملات امواج مایکرووِیو و امواج نور فرصت‌هایی را برای بهبود عملکرد ارائه می‌دهد.

دانشمندان با استفاده از مدارهای مجتمع (آی‌سی) فوتونیک نیوبات لیتیوم لایه نازک مبتنی بر تراشه سیلیکونی، یک حسگر میدان الکتریکی با ریزحفره (MEFS) با کیفیت بالا را طراحی کرده‌اند.

با استفاده از طرح تشخیص پاوند-درور-هال (PDH) حسگر میدان الکتریکی با ریزحفره (MEFS) به حساسیت تشخیص ۵.۲ μV/ (mHz) میکروولت دست می‌یابد که تقریباً دو مرتبه از حسگرهای میدان الکتریکی الکترواپتیکی نیوبات لیتیوم قبلی پیشی می‌گیرد و با کوانتوم مبتنی بر رویکردهای حسی اتم مقایسه‌شدنی است.

علاوه بر این، پهنای باند حسگر میدان الکتریکی با ریزحفره (MEFS) می‌تواند تا سه مرتبه گسترده‌تر از روش‌های سنجش کوانتومی باشد و دامنه میدان الکتریکی پرسرعت و تغییرات فاز را بی‌درنگ اندازه‌گیری می‌کند.

حسگر میدان الکتریکی با ریزحفره‌های فوق حساس نشان‌دهنده گامی مهم به سوی ساخت شبکه‌های سنجش میدان الکتریکی و گسترش طیف کاربرد ریزحفره‌های یکپارچه است.