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德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心的科学家开发了一种新的光学探测器,在SiC HZDR上放置一片微小的石墨烯,并增加了一个天线。据信,这种新型探测器可以快速探测所有不同波长的入射光,并可以在室温下工作。这是第一次建造单个探测器来监测从红外到红外电磁辐射,甚至到太赫兹电磁辐射的光谱范围。

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HZDR中心的科学家已经开始使用新的石墨烯探测器作为精确的实时激光系统。HZDR物理与材料科学研究所的物理学家Stephan Winnerl认为,与硅或砷化镓等其他半导体相比,石墨烯可以支持大范围光子能量的光,并将其转换为电信号,只需要宽带天线和合理的衬底。石墨烯片和天线组件吸收光并将光子能量转移到石墨烯电子。

这些“热电子”需要降低探测器的电阻,产生缓慢的电信号,并且可以在短短40皮秒内完成入射光的流动。基材的自由选择是提高捕光器的关键。过去使用的半导体衬底吸收一些波长的光,但碳化硅不能主动吸收光谱范围内的光。

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此外,天线的作用就像一根细管,搜寻长波红外和太赫兹电磁辐射。目前,科学家们早就需要将光谱范围缩小到以前探测器的90倍,能够观测到的最短波长比最长波长小1000倍。在红外线中,红光的波长最长,紫光的波长最短,红光的波长只有紫光的两倍。

该光学探测器已被HZDR中心使用,用于易北河中心两个自由电子激光器的精确实时测量。这种精确实时性对于“泵浦探针”实验尤为重要,研究人员用一个激光器激发材料,然后用另一个不同波长的激光器进行测量。在这个实验中,激光脉冲必须是精确和实时的。

因此,科学家将石墨烯探测器用作秒表。精确和实时的检测器可以指示激光脉冲何时到达目标,大比特率有助于避免检测器成为潜在的误差源。这种探测器的另一个优点是,所有的测量都可以在室温下展开,这防止了其他探测器所需的氮气或氦气的廉价和耗时的加热过程。|亚洲游戏集团。

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