據麥姆斯咨詢報道，法國原子能委員會電子與信息技術實驗室（CEA-Leti）開發出了一種采用中紅外硅光子學技術的下一代光學化學傳感器原型，可以集成在智能手機和其它便攜式設備中。

中紅外化學傳感器工作的光譜范圍為2.5~12 um，被認為是創新硅光子器件的最前沿。在不到十年的時間里，由于光譜學、材料加工、化學和生物分子傳感、以及安全和工業應用的潛力日益增長，化學傳感已經成為這些器件的關鍵應用之一。

中紅外光譜范圍內的測量可提供高選擇性、高靈敏且明確的化學品識別能力。

CEA-Leti這款硬幣大小的片上傳感器原型結合了高性能和低功耗的特點，已經為物聯網應用做好了準備，可應用于多種消費類應用，例如智能家居和車輛空氣質量監測，以及可穿戴健康應用等。其工業用途包括實時空氣質量監測和廣泛的工人安全應用。

目前市場上的中紅外光學傳感器通常體積大且昂貴。同時，小型化和廉價的傳感器又無法滿足消費類應用對精度、選擇性和靈敏度的要求。

雖然尺寸和價格不是工業應用最關鍵的問題，但笨重且昂貴的光學傳感器是消費類應用的主要障礙，因為消費類應用需要在各種便攜式設備中實現可穿戴和集成。

“中紅外硅光子技術已經構建了一類新的集成元件，實現了化學傳感所需要的主要構建模塊的芯片級集成，”Sergio Nicoletti說。Nicoletti是CEA-Leti在2019美國西部光電展（SPIE Photonics West 2019）上發布的《硅上中紅外傳感器微型化：挑戰與展望》論文的第一作者。

CEA-Leti的這項突破結合了制造片上光學化學傳感器所需要的三項現有技術：在硅片上集成中紅外激光器；開發中紅外波長范圍的光子集成電路（PIC）；以及硅芯片上光聲探測器的微型化。

“雖然其他研發工作也有取得了類似的成果，但我們項目的主要成就在于采用了IC和MEMS產業典型的設備和工藝，”Nicoletti說，“我們對架構和工藝選擇的重點關注，以及一系列步驟的特定聯系，對于開發這種光學化學傳感器也至關重要，CEA-Leti現在已將其作為演示原型實現了。”