科技日報北京12月14日電 （記者劉霞）目前的光子檢測技術通常依賴于電壓或電流幅度的變化，但美國中佛羅里達大學教授德巴希·錢達等人開發出了通過調制振蕩電路頻率來檢測光子的方法，為超靈敏的光子檢測鋪平了道路。這種基于調頻的方法可用于創建低成本且高效的非制冷紅外探測器和成像系統，廣泛應用于醫學成像、通信以及安保等領域。相關論文發表于新一期《先進功能材料》雜志。
在最新研究中，錢達等人使用了一種特殊的相變材料，當光線照射這種材料時，它會改變形狀，產生穩定的電路振蕩。當光子撞擊材料時，它會改變電路振蕩的頻率，頻率的變化程度取決于光線的強度。
錢達解釋稱，光子的撞擊（入射）會調制振蕩電路的頻率，這種調頻方式從本質上可以降低調幅方式固有的噪聲，且響應迅速，檢測能力更強。其可用于創建低成本、高效的非制冷紅外探測器和成像系統，用于遙感、熱成像和醫學診斷等各種領域。
目前，波長范圍介于8微米至12微米范圍內的長波紅外（LWIR）探測在天文學、氣候科學、材料分析和安全等領域至關重要。但由于光子能量較低，實現室溫LWIR探測一直面臨巨大挑戰。
目前可用的LWIR探測器大致分兩種類型：冷卻探測器和非冷卻探測器。兩者各有優劣：冷卻探測器具有極好的探測能力，但需要低溫冷卻，這使其價格昂貴，并限制了其實用性；非制冷探測器可在室溫下工作，但熱噪聲高，探測率低，響應慢。研制出低成本、高靈敏度、快速的紅外探測器/相機面臨科學和技術方面的挑戰。
錢達小組開發的最新方法為高靈敏度、非制冷LWIR檢測提供了范式轉變，有望催生非制冷LWIR檢測方案。該方案具有高靈敏度、低成本、容易與電子讀出電路集成等優點。
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