本文设计并演示了一种基于锗硅（Ge-on-Si）平台、在光栅前端引入单个圆弧元件（CAE）的中红外（MIR）聚焦光栅耦合器（FGC）。该结构可等效于传统全聚焦光栅耦合器，通过优化 CAE 的结构参数，锥形线性光栅与 CAE 组合可将耦合效率提升至 8.61%，约为传统中红外光栅耦合器的两倍，也是目前基于 Ge-on-Si 的全蚀刻光...
本文提出一种非侵入、非接触生物传感器，采用波长调制差分光热辐射法（WM-DPTR）通过人体中指组织间液（ISF）探测监测血糖浓度（BGC）。WM-DPTR在中红外波段工作，选择葡萄糖分子基频吸收峰（约9.67 μm）与基线（约8.5 μm）两个差分波长，实时差分消除背景波动，提高葡萄糖灵敏度与特异性。研究在口服葡萄糖耐量试验（OGT...
红外光谱可通过生物分子的振动指纹实现化学识别，但中红外光与纳米尺度生物分子相互作用较弱。本文利用石墨烯独特的电光性质，报道了一种高灵敏度、可调谐的中红外等离激元生物传感器，用于蛋白单层的化学特异性无标记检测。通过静电门控动态调谐纳米结构石墨烯的局域表面等离激元共振，可在不同频率选择性探测蛋白并提取其复折射率。石墨烯中红外等离激元具有...
本研究评估了波长调制差分光热辐射（WM-DPTR）用于非侵入式车内酒精检测的潜力，以降低酒驾风险。WM-DPTR 是一种中红外热光技术，采用两路反相调制的量子级联激光器分别工作于乙醇吸收峰约9.6 μm和邻近基线约10.4 μm，通过实时差分测量消除基线漂移，并利用振幅比R和相位差ΔP调谐灵敏度。研究在水模型液和扩散入人皮肤的人血清...
本文报道一种工作于中红外波段、基于级联多孔硅的化学-生物传感器。器件制备于电阻率0.001–0.005 Ω·cm的p型和n型(100)硅衬底上，通过在不同电流密度下连续电化学刻蚀，形成孔隙率20%–80%、厚度5–9 μm的堆叠多孔层。结合快速响应、高灵敏度并能识别官能团的傅里叶变换红外（FTIR）反射光谱技术，级联多孔结构提高了折...
波长调制差分激光光热辐射（WM-DPTR）被设计用于中红外（MIR）波段非侵入血糖测量。该方法通过同时测量两束激发激光在葡萄糖最强无干扰吸收峰附近（约9.5 μm）和基线（约10.4 μm）产生的信号并相减，获得葡萄糖敏感性与特异性。在人血清中，生理范围20–320 mg/dl的葡萄糖测量预测误差小于10.3 mg/dl，表明其具有...
非侵入式葡萄糖监测可显著改善糖尿病管理。作者将波长调制差分激光光热辐射测量（WM-DPTR）应用于人体皮肤体外的中红外葡萄糖检测。将人血清中的葡萄糖扩散至厚度约1 mm的腹部人皮肤样品中，在生理浓度范围21–400 mg/dl进行测量，结果显示该方法具有满足广泛临床检测需求的高灵敏度和准确性。研究发现，通过调节WM-DPTR系统中两...