调整微环传感器的设计可提高其灵敏度，而无需添加 更多的实现复杂性。
光学传感是光科学最重要的应用之一。它播放 在天文学、环境科学、工业和医学诊断中发挥着至关重要的作用。
尽管用于光学传感的方案多种多样，但它们都具有相同的原理： 待测量必须在光学响应上留下“指纹” 系统。指纹可以是其透射、反射或吸收。的 这些影响越强，系统的响应就越强。
虽然这在宏观层面上效果很好，但测量微小的微观量 引起弱反应是一项具有挑战性的任务。研究人员已经开发出技术 克服这一困难并提高其设备的灵敏度。一些 这些技术依赖于复杂的量子光学概念和实现， 确实被证明是有用的，例如在感应引力波方面LIGO 项目。其他的则基于将光捕获在称为光学谐振器的小盒子中， 已成功检测微粒和相对较大的生物成分。
尽管如此，检测小纳米颗粒并最终检测单分子的能力 仍然是一个挑战。目前的尝试集中在一种特殊类型的光捕获装置上 称为微环或微环形谐振器 - 这些增强了之间的相互作用 光和要检测的分子。然而，这些设备的灵敏度 受到其基础物理的限制。
在他们的文章“”发表于《物理评论快报》（DOI：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.153902）， 宾夕法尼亚州立大学足球比赛结果的物理学家和工程师 大学和中佛罗里达大学提出了一种新型传感器。他们 基于特殊表面的新概念：由特殊表面组成的表面 点。
异常敏感检测的异常点
为了理解特异点的含义，请考虑一把假想的小提琴 只有两个字符串。一般来说，这样的小提琴只能产生两种不同的音调 — 与传统光学谐振器相对应的情况。如果振动 一根弦的振动可以改变另一根弦的振动，从而使声音 弹性振动仅产生一种音调和一种集体弦运动， 该系统有一个特殊点。
表现出特殊点的物理系统是非常脆弱的。换句话说， 任何微小的扰动都会极大地改变它的行为。该功能使得 系统对微小信号高度敏感。
“尽管有这样的承诺，但特殊的点式传感器的灵敏度同样增强 这也是他们的致命弱点：这些设备对不可避免的制造非常敏感 错误和不良的环境变化，”副教授 Ramy El-Ganainy 说 的物理学，补充说灵敏度需要在之前的实验中采用巧妙的调整技巧 示威。
“我们当前的提案通过引入新系统缓解了大部分问题 具有与之前的工作中报告的相同的增强灵敏度，同时 时间对大多数无法克服的实验不确定性具有鲁棒性，”说 钟琪，论文第一作者，现职研究生 在足球比赛结果攻读博士学位。
尽管微环传感器的设计不断完善，但研究人员仍抱有希望 通过改进设备，看似微小的光学观测将产生巨大的影响 效果。
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