MEMS器件的便攜性、低功耗、低成本促使它在現(xiàn)代軍事系統(tǒng)中無(wú)處不在，如導(dǎo)航陀螺儀、輕質(zhì)收音機(jī)的微型麥克風(fēng)，診斷傷員病情的醫(yī)用生物傳感器等。雖然目前使用MEMS傳感器十分普遍，但他們的工作性能仍低于理論極限的多個(gè)量級(jí)。導(dǎo)致此現(xiàn)象源于兩個(gè)障礙：熱波動(dòng)和隨機(jī)量子波動(dòng)，被稱為標(biāo)準(zhǔn)量子極限屏障。近日美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局“光輻射冷卻和供暖集成器件”獲得突破。提高MEMS性能，克服障礙?？朔?biāo)準(zhǔn)量子極限，或海森堡極限，對(duì)器件的量子狀態(tài)提出精細(xì)的工程要求。
“光輻射冷卻和供暖集成器件”項(xiàng)目就是將微光學(xué)和機(jī)械部件組合到一個(gè)“光機(jī)”器件中。配以新的測(cè)量技術(shù)，此器件可超越量子極限運(yùn)行。美國(guó)加州理工學(xué)院的ORCHID研究人員報(bào)道了一個(gè)新的方法在一個(gè)芯片上生成了“壓縮光”。他們的工作在最近發(fā)表在自然雜志上，名稱為《源自硅微機(jī)械諧振器的壓縮光》，文中有詳細(xì)報(bào)道。加州理工學(xué)院的研究人員使用變形的光學(xué)諧振腔，減小幅度波動(dòng)，產(chǎn)生壓縮光，改變了典型的噪聲性能。研究人員顯著減小光的振幅噪聲，而其它參數(shù)沒(méi)有參與測(cè)量?？傮w而言，系統(tǒng)的整體噪聲是不變的，只是將噪聲從所測(cè)量的參數(shù)上轉(zhuǎn)移，而不改變先前的研究。這個(gè)新計(jì)劃采用芯片級(jí)、硅基技術(shù)，可部署應(yīng)用于傳感器中。
這次突破在在定位、導(dǎo)航和定時(shí)實(shí)際應(yīng)用中的具有巨大的重要性。這一研究成果為新一代具備優(yōu)異性能的MEMS慣性傳感器的發(fā)展鋪平道路。
