Bộ tách sóng quang hoạt động bằng cách chuyển đổi thông tin dạng quang thành tín hiệu điện, sử dụng trong nhiều công nghệ như hình ảnh y tế, máy dò chuyển động, bộ điều khiển trò chơi,....
Mức độ linh hoạt và hữu ích của bộ tách sóng quang phụ thuộc phần lớn vào ba thông số: tốc độ hoạt động, độ nhạy đối với các mức ánh sáng thấp hơn và lượng quang phổ mà chúng có thể cảm nhận được. Thường, khi cố gắng nâng cao một trong ba thông số trên thì sẽ có ít nhất một trong các thông số còn lại bị giảm. Công nghệ tách sóng quang hiện nay dựa trên cấu trúc xếp chồng từ 3-4 lớp, nếu loại bỏ một lớp thì sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng.
Bộ tách sóng quang mới không sử dụng mô hình xếp chồng, mà dùng một lớp nano có độ dày tương đương nguyên tử, đặt trên một con chip. Do đó tốc độ, độ nhạy với ánh sáng hoặc khả năng hiển thị của quang phổ không bị giảm.
Đối với các thiết bị quang học, việc thu nhỏ kích thước của thiết bị luôn đi cùng với chi phí sản xuất cao. Với công nghệ mới này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng thiếc monosulfide để chế tạo. Vật liệu này giúp cho thiết bị cực kỳ nhạy trong điều kiện ánh sáng yếu, phù hợp cho chụp ảnh thiếu sáng trên phổ ánh sáng rộng, có giá thành thấp và dồi dào trong tự nhiên, giúp giảm đi đáng kể chi phí sản xuất.
Thiết bị có thể phân tích được tín hiệu ánh sáng từ tia cực tím đến tia hồng ngoại, giúp nó nhạy cảm với quang phổ rộng hơn vùng ánh sáng nhìn thấy được, và tốc độ thực hiện nhanh hơn 10.000 lần so với một cái chớp mắt. Do có kích thước nhỏ hơn một nanomet, nên nó cho phép tích hợp các thành phần điện và quang trên cùng một con chip dễ dàng hơn; tạo điều kiện để cải tiến công nghệ hình ảnh y sinh nhằm phát hiện sớm các vấn đề sức khỏe như ung thư. Với kích thước siêu mỏng, nó còn hỗ trợ tốt hơn cho các thiết bị dò chuyển động, trong điều kiện hình ảnh ánh sáng yếu và tăng nhanh khả năng thông tin quang học.
Tiến sĩ Vaishnavi Krishnamurthi, thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Trong thiết bị hình ảnh y sinh, bộ tách sóng quang nhỏ hơn sẽ giúp cho việc nhắm đến các tế bào ung thư chính xác hơn khi xạ trị. Kích thước của bộ tách sóng quang học nhỏ hơn cho phép chế tạo các hệ thống hình ảnh y tế nhỏ hơn, di động hơn, có thể dễ dàng đưa đến các vùng sâu, vùng xa, so với các thiết bị cồng kềnh hiện nay".
Diệu Huyền (CESTI) - Theo Techxplore.com