近日，上海交通大學密西根學院邵磊、機械與動力工程學院張文明團隊與美國國家標準技術研究院Jason Gorman、康奈爾大學Amit Lab團隊在國際知名學術期刊《Nature Communications》上發(fā)表題為“Femtometer-amplitude imaging of coherent super high frequency vibrations in micromechanical resonators”（微機械諧振器超高頻、飛米級振幅的振動成像）的最新科研成果，提出了飛秒激光干涉方法用于超高頻率、極低振幅振動測量和動態(tài)成像的新技術。

“機械心臟”（MEMS諧振器）的跳動如何表征

在每一臺手機內部都有一個微小的機械心臟，每秒鐘跳動幾十億次。這些被稱之為微機械諧振器的器件在手機無線通信中扮演著極其重要的角色。這些諧振器從環(huán)境中雜亂寬頻的無線電波中選擇合適頻率來發(fā)射和接收信號。為確保這些重要性越來越凸顯并在量子計算、生物傳感上有潛在高技術應用的諧振器正常工作，最好的方法就是深入了解這些器件產生的振動。隨著5G網絡開始主導無線通信以及量子通信的強大驅動，微機械諧振器會產生更微小、頻率更高的振動，為測量這些振動帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

本項目研究在超高頻振動成像儀器研制上取得了突破性進展，提出了飛秒激光干涉測振新原理技術，測量了高達12 GHz（1 GHz對應每秒鐘十億次周期性振動）的機械振動，并同時對振幅低至55飛米（1飛米是一毫米的萬億分之一）的振動進行了成像，這大約是氫原子直徑的五百分之一。這一成果有望擴展到25 GHz以上，在頻率范圍上覆蓋5G通信以及未來強大的量子信息應用。科研團隊拍攝的器件運動視頻展示了前所未有的細節(jié)。

該科研項目得到了中國國家自然科學基金杰出青年基金、青年項目、上海市學科帶頭人基金、揚帆青年科技英才基金、美國國家標準技術研究院合作基金、上海交通大學密西根學院啟動金的資助。（來源：上海交大）