Raman-spectroscopie is een krachtige techniek die in staat is de chemische samenstelling van stoffen te identificeren via hun vibrationele spectrum van vingerafdrukken. Vanwege de extreem zwakke Raman-signaalsterkte zijn commerciële Raman-systemen echter altijd te duur (meerdere 1000 tot 10000 €) en ook te omvangrijk voor consumentengebruik.
We streven ernaar om de kleinste en meest lichtgewicht Raman-spectrometer ter wereld te bouwen, met een doelgrootte van 5x10x1 mm3 en een gewicht van slechts 0,1 g. Om dit chip-schaal proof-of-concept-apparaat te realiseren, zullen we voortbouwen op de belangrijkste resultaten van de ERC Advanced Grant InSpectra en gebruikmaken van volwassen bouwstenen: een 785 nm laserbron, een Si3N4 fotonisch geïntegreerd circuit (PIC) en een CMOS-imager chip . Door een standaard CMOS-proces-toolset te gebruiken voor het fabriceren van de spectrometer, kan een kosteneffectief en hoogrenderend product worden gegarandeerd met een prijsniveau dat minstens een orde van grootte lager is dan de huidige commerciële systemen. De uitzonderlijke vormfactor van de spectrometer zal een rijke verscheidenheid aan innovatieve toepassingen van Raman-spectroscopie genereren. Een spectrometer die deze kleine kan worden geïmplanteerd, opgenomen in smartphones of smartwatches en past in textiel, drones enz. Hoewel de mogelijke toepassingen erg breed zijn, zal de toepassing die in dit PoC-project wordt beoogd, het bewaken van schadelijke chemicaliën of luchtverontreinigende stoffen voor persoonlijke veiligheid zijn. monitoring, zowel op het werk als thuis.