【内容概述】中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的李贝贝特聘研究员团队近年来致力于设计并制备基于回音壁模式光学微腔的超高灵敏度超声波传感器,并取得了一系列进展。基于过往的研究和对大量资料文献的总结,该课题组对基于光学微腔的超声波传感器原理及发展进行了梳理,撰写了综述文章“Ultrasound sensing with optical microcavities”( Light Sci. Appl. 2024, 13, 159)文中归纳了超声波传感器的应用场景。还总结了几类常用的微腔超声波传感器包括:法布里-珀罗(F-P)腔,π相移布拉格光栅与回音壁模式(WGM)微腔。
这篇综述概述了基于三种类型的光学微腔的超声波传感机制,并讨论了如何优化超声波传感器的关键参数,关注了光学微腔实现超声波传感应用的最新进展并对其性能进行了总结(见表1)。此外,本文还介绍了光学微腔超声波传感器在不同探测场景中的应用,例如光声成像、测距和粒子检测等方面,为未来高性能超声波成像和传感技术的发展提供了重要参考。相比于传统压电超声波传感器,先进的光学微腔超声波传感器不仅能提高检测灵敏度和空间分辨率,还具有体积小、集成度高等优势,有望在生物医学成像、工业无损检测等领域带来革命性变革。这种基于光学微腔的新型超声波传感技术,必将为超声波在各领域的应用带来新的机遇和发展空间。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41377-024-01480-8.pdf