实验装置。一个红色的对准激光器被用来观察从光纤进入光波导的光束路径以及它在金镜上的反射。两个微型探头被用来接触光电导体，其尺寸在亚波长范围内。资料来源：Empa

红外光谱仪的微型化将导致它们在消费类电子产品中得到更广泛的应用，如实现食品控制的智能手机、危险化学品的检测、空气污染监测和可穿戴电子产品。它们可用于快速和方便地检测某些化学品，而无需使用实验室设备。此外，它们还可用于检测假冒的医疗药品以及温室气体，如甲烷和二氧化碳。

Empa、苏黎世联邦理工学院、EPFL、西班牙萨拉曼卡大学、欧洲航天局（ESA）和巴塞尔大学的一个科学家团队已经建立了一个概念验证的小型化傅立叶变换波导光谱仪，该光谱仪集成了一个亚波长光电探测器作为光传感器，由胶体碲化汞量子点（Hg Te）组成，与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术兼容，正如他们在最近一期《自然-光子学》杂志上报告的那样。

对不同种类和不同领域的光谱仪的巨大影响

由此产生的光谱仪在总的有源光谱仪体积低于100μm×100μm×100μm的情况下，表现出较大的光谱带宽和50cm-1的中等光谱分辨率。这种超紧凑的光谱仪设计允许将光学分析测量仪器整合到消费电子和空间设备中。

"亚波长红外光电探测器的单片集成对傅里叶变换波导光谱仪的缩放有巨大的影响，"Empa研究员Ivan Shorubalko说。"但这也可能对小型化拉曼光谱仪、生物传感器和芯片上的实验室设备以及高分辨率快照高光谱相机的发展有很大的兴趣"。

这就是红外光谱仪的工作原理。光电探测器是在表面光波导的顶部制造的，由底部作为散射中心的金电极、光活性层（由胶体碲化汞-HgTe-量子点组成）和顶部金电极组成。通过移动镜子，测量的光电流映射出驻波的光强度，即红外光。测量信号的傅里叶变换给出了光学光谱。资料来源：Lars Lüder