一种通过扭矩进行信号处理的新型光学纳米传感器

光已经被用以某种类似的方式来检测纳米材料的机械弯曲或“呼吸”，通常需要与复杂、灵敏的光源相耦合。此方法不仅在纳米尺度扭矩的检测中新潮，而且在其集成的光耦合设计中也是新颖的。 

Huang和他的团队使用硅基纳米制造方法，设计了该器件，使光可以通过蚀刻光栅直接耦合到纳米谐振器所在的波导配置（称为跑道空腔）。 

Huang说：“当光通过光栅耦合器耦合到跑道腔中时，腔内的机械扭转运动不仅改变了光的传播而且改变光的输出功率。通过检测输出光的小变化，可以测量扭转运动”。 

除了仅检测其臂上在微米长度的的扭矩之外，谐振器也可以影响入射信号的所得光学特性。机械系统的扭转频率与调制光信号相混合。 

“最令人惊奇的是，当我们调制输入光时，我们可以观察到混频，”Huang说，“频率混合是非常令人兴奋的，因为其此前仅由弯曲或呼吸模式证明。这是扭转频率混合被首次证实，其可能会对芯片上RF信号调制有影响，如使用光机械谐振器的超外差接收机”。 

这只是基于扭矩的纳米传感器的潜在用途的开始。理论上，这些设备可以在信号处理和传感应用中发挥更多使用诀窍。 

Huang说：“我们将继续探索这种扭转光机械传感器的独特特征，并尝试展示新颖的现象，如隐藏后的色散和耗散的光机械耦合的传感推理。对于工程来说，磁性、电感材料可以涂在扭转梁表面上，以感应物理场的小变化，例如磁场或电场可作为多功能传感器”。 

（原文题目为Sensing with a twist: A new kind of optical nanosensor uses torque for signal processing）