为了将新型光谱仪的性能与标准自由空间光谱仪的性能进行比较，他们将设备放置在环境室中，释放并控制甲烷的浓度。研究人员发现，与自由空间设计相比，基于芯片的光谱仪比同等水平自由空间传感器更加精确，并且减少了75%与空气相互作用的光。此外，芯片传感器的灵敏度通过甲烷浓度的最小可辨别范围来量化，并显示出具有比其他实验室研发的自由空间光谱仪更优越的性能。
“虽然硅光子学系统——特别是那些使用折射率变化的传感系统，以前已经被探索，但是我们工作的创新部分是使用这种类型的系统来检测低浓度甲烷非常弱的吸收信号，和对我们传感器芯片噪声和最小检测阈值的综合分析。”
当前版本的光谱仪需要光线通过光纤进出芯片。然而，研究人员正在努力将光源和检测器并入到芯片上，这将创建一个不需要光纤连接的本质上的电学设备。与当前的自由空间传感器不同，这种芯片型的不需要特殊的样品或光学上的准备。明年，他们计划通过将光谱仪放置在包括其他现成传感器的较大网络中进行现场测试。
“我们的工作表明，硅光子学制造、封装和组件设计背后的所有知识都可以被带入光学传感器领域，完成大批量原则上是低成本的传感器加工，最终能够实现该技术的全新应用。”Green说。
