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打破传统光谱以认知，笔头大的光谱探测器面世

2015.10.22

　　随着分析、计测仪器小型化、便携化、民用化的改变，对成就这些仪器的探测器等元器件来说，体积的缩小也是一大趋势，正如之前在光谱探测元件中举起“Figure-size主义”大旗的“微型光谱仪”，而这样不断的微型化也让业界看到了更多的应用可能。赶着这个热潮，在不久前的日本JASIS展会中，出现了一个颇有意思的光谱探测新玩意——MEMS-FPI。

MEMS-FPI近红外微型光谱探测器

　　MEMS-FPI NIR Spectrum Sensor，全称“微机电加工工艺制作法布里珀罗腔型近红外光谱探测器” （名字的bigger还是高高哒），简称MEMS-FPI。是2015年面世的一款超小型、低成本的光谱探测器产品。虽说微型光谱仪也不是一个新鲜的概念了，但是MEMS-FPI的出现，对熟悉光谱仪行业的人来说也是一个大惊喜。

　　原因很简单，因为这个器件彻底打破了传统意义上人们对于光谱仪的认知，不仅原理上跟传统光谱仪完全不同，还将微型化做到了新的极致。

　　既然是“Figure-size主义者”，那“身材”肯定是棒棒哒。具体有多小，见上图就好了。之所以能够做得如此之小，主要是在三个方面的功夫：

　　1、该器件使用的分光技术不是大家所熟知的光栅，而是较为罕见的方法——法布里珀罗标准具，所以使得该光谱仪仅仅使用单点的InGaAs探测器，就能够得到光谱图。这么做的好处是可以用三个“大大”归纳：大大省了InGaAs材料，大大降了制作成本，大大减了探测器部分的体积。

　　2、法布里珀罗标准具的制作，采用的是MEMS加工方法，从而使分光部分的体积也减小不少。

　　3、探测器部分和分光部分被封装在了一个器件之中。

　　综上三点，笔头大的小身板儿就诞生了。

MEMS-FPI近红外光谱仪结构示意图

　　物联网、可穿戴设备等概念当下也是如火如荼，其不可或缺的推进力，也是传感器体积和性能的不断极致。而光谱仪由于能够帮助人们识别物质，更是成为了众多厂商和消费者极为关注的一类。但苦于没有成熟的的微型光谱探测元件方案，如今市面上也鲜有一款能够帮助人们识别物质成分的民用消费级设备。而现在随着“微型化”产品的陆续出现，相信那些对于可穿戴“天马行空”的想法也能将真的够落地成真了。

　　就这只MEMS-FPI（光谱范围在1.55~1.85μm）来说，可以实现对气体（环境测量）、食品和饮料、农产品、饲料、石油化工等产品的检测。不过，在如今的这个处处脑洞大开的世界，有点其他的一些应用前景，也是说不定的事。现研制开发该产品的日本滨松公司宣布，该产品的具有配套评估板和软件，这也一定程度上便于了MEMS-FPI的测试和开发。而且这小东西也会在这一届的BCEIA上出现。想着有机会“亲密接触”，还是酷酷哒~

MEMS-FPI DEMO模块可连移动设备

MEMS-FPI是日本滨松的产品

　　图为其在今年9月日本JASIS展出的DEMO模块实物

　　想象一下，今后人们通过手里的价格低廉的设备，就能知道所吃食物的物质组成，饮料里是否有不健康的东西，空气质量的好坏，衣服所含成分等等。人们也可以根据自己的身体状况，决定喝不喝桌上摆着的这一杯咖啡或者果汁，做饭的时要不要使用那么多油。到那时，健康饮食将不再只是脑中的概念，而是实实在在可以掌控的事实了。

光谱光谱仪探测

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打破传统光谱以认知，笔头大的光谱探测器面世

周锦帆