红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器。目前，红外光谱仪的重量一般达到了几公斤的级别，且生产成本高达数千欧元，虽然已经有小型可移动的光谱仪被开发和使用，但它们仍然不适用于大众市场，无论是在成本和尺寸方面，还是在操作和分析结果方面。
为了满足大众市场的要求，德国弗劳恩霍夫电子纳米系统研究所（ENAS）正全力开发一种重量仅为1 g、成本小于1欧元的红外光谱仪，并拟将其集成到智能手机当中。该新型光谱仪将光束引导、单个波长的分裂和检测功能集成在一个平面上，以此大幅度地减小了光谱仪的尺寸，同时也保证了原有的检测功能。未来可将其应用于家庭版食品成熟度检测、空气质量检测、水/食品中的污染物检测以及药品检测等领域。
使用晶圆探针、光纤探针和带有测试结构的晶圆对光谱仪芯片进行测量
为了满足客户对操作简单直观的要求，研究人员还提出了一种 “智能”学习算法的概念，用户只需要拿出手机，启用相应的APP便可根据程序的指导教程完成这一测量过程，待测量完毕，光谱仪便会自动生成光谱并与数据库中的光谱进行对比。另外，该光谱仪可以使用传统的微系统工程进行低成本的大规模生产，其制造工艺与大型晶圆厂的标准工艺相同，最大程度上降低了制造成本。
目前，研究人员已经生产了第一批光谱仪芯片并提供了概念证明。未来将对其他细致问题进行研究和讨论，其研究团队还表示如果这些研究都能如期进行，该光谱仪可能会在两年左右的时间内进入大众市场。
本文由光电汇编辑王越根据optics.org内容编译，如需转载请注明。
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