Escala de viruta, mediciones de alta precisión de cantidades físicas como temperatura, La presión y el índice de refracción se han vuelto comunes con las cavidades de resonancia nanofotónica y nanoplásmica. Como excelentes transductores para convertir pequeñas variaciones en el índice de refracción local en cambios espectrales medibles, Las cavidades de resonancia se utilizan ampliamente en una variedad de disciplinas que van desde la biosección y los manómetros hasta la espectroscopia atómica y molecular. Los resonadores de microdiscos y microprocesadores a escala de chip (MRR) se utilizan ampliamente para estos fines debido a su tamaño miniaturizado. relativa facilidad de diseño y fabricación, factor de alta calidad, y versatilidad en la optimización de su función de transferencia.

El principio de funcionamiento de dichos sensores resonantes se basa en el seguimiento de la dependencia del espectro del resonador sujeto a variaciones mínimas en su entorno (p. Ej., diferentes tipos de átomos y moléculas, gases, presión, temperatura). Sin embargo, a pesar de varios logros importantes, tales sensores ópticos todavía tienen un rendimiento limitado, y su miniaturización es un gran desafío.

Ahora, un equipo de la Universidad Hebrea de Jerusalén ha demostrado un sensor en chip capaz de detectar cambios de frecuencia pequeños sin precedentes. El enfoque consta de dos resonadores microring en cascada, uno sirve como dispositivo sensor y el otro actúa como referencia, eliminando así las fluctuaciones ambientales y del sistema, como la temperatura y la frecuencia del láser.

"Aquí demostramos una precisión de detección récord en un dispositivo con un tamaño reducido que se puede integrar con la tecnología CMOS estándar, allanando el camino para mediciones aún más emocionantes, como la detección de partículas individuales y la termometría de escala de viruta de alta precisión, "dijo el profesor Uriel Levy, Director del Centro Familiar Harvey M. Krueger de Nanociencia y Nanotecnología de la Universidad Hebrea de Jerusalén, y miembro de la facultad del Departamento de Física Aplicada de la Escuela de Informática e Ingeniería Rachel and Selim Benin.

Entre las innovaciones que hicieron posible este desarrollo se encuentran la integración de escala de chip de la medición de referencia, y un esquema de bloqueo de servobucle que traduce los efectos medidos del dominio óptico al dominio de radiofrecuencia. Estos permitieron a los investigadores cuantificar las capacidades de su sistema utilizando tecnologías de RF bien establecidas, como contadores de frecuencia, analizadores de espectro, y patrones atómicos.