問題在於(yu) ，即使是如硬幣般大小的小型化RI傳(chuan) 感器也比許多應用大。這也正是密西根大學團隊希望通過使用由光源激發的納米線的激光發射來改變的難題。該團隊在題為(wei) “基於(yu) 半導體(ti) 納米線激光器的折射率感測”的論文中，詳細描述了團隊進行的研究。

在該研究中，將直徑為(wei) 204nm、長度為(wei) 15μm的硫化鎘（CdS）線作為(wei) 光學腔的核心設計（圖1）。納米線的高折射率使入射光在端麵具有高反射率因子，並通過納米線進行引導。這種設置形成了法布裏-伯羅空腔，當它被外部光源激發時，也會(hui) 形成激光作用。這樣形成的激光波長取決(jue) 於(yu) 其周圍的折射率。通過測量激光輸出的波長，可以確定浸入納米線的液體(ti) 的折射率。

製造過程使用了類似半導體(ti) 的工藝，其中硫化鎘（CdS）納米線（折射率n = 2.67）生長在使用了化學氣相傳(chuan) 輸法的矽晶片襯底上。之後將納米線直接沉積在矽玻璃罩上，然後將其暴露於(yu) 低壓等離子體(ti) 中。這種等離子體(ti) 處理是用來確保將納米線固定在玻璃表麵，從(cong) 而用於(yu) 液體(ti) 環境中的實驗。

在試驗中，將納米線浸入乙醇和甲苯的體(ti) 積比為(wei) 10：0、9：1、8：2和7：3的混合溶液中，相當於(yu) 折射率分別為(wei) 1.365、1.39、1.339和1.407。通過脈衝(chong) 光學參量振蕩器（5納秒脈衝(chong) 寬度，20赫茲(zi) 重複頻率，479納米波長）對該納米線進行激發。然後使用焦點尺寸為(wei) 60μm的50×物鏡對泵浦光束進行聚焦。圖2顯示了每個(ge) 折射率的所得激光光譜，全部使用了4μJ/ mm 2的相同激發能量密度。

測試結果也表明波長效應同樣非常敏感。例如，當折射率從(cong) 1.365增加到1.407時，出現了從(cong) 504.35nm到505.23nm的明顯可測量的紅移現象。

基於(yu) 激光峰值的0.22nm線寬和其他因素對數據的進一步分析顯示，該設計的總體(ti) 品質因數（FOM）為(wei) 96。

該半導體(ti) 納米線傳(chuan) 感器不僅(jin) 是最近公布的使用諧振散射方法實現結果的24倍提升，而且其製造複雜度較低。它可以內(nei) 化到活細胞中，並感測各部分的折射率。