硅基微腔光子學(xué)測(cè)溫技術(shù)研究進(jìn)展

潘奕捷，王瑾，張誠(chéng)，2，屈繼峰，段宇寧

（1.中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，北京 100029；2.北京理工大學(xué) 光電學(xué)院，北京 100081）

0 引言

溫度是最為古老且應(yīng)用最為廣泛的測(cè)量量值。傳統(tǒng)的接觸式溫度傳感器，如鉑電阻、熱敏電阻、熱電偶溫度計(jì)主要依靠溫度變化帶來(lái)的電阻和熱電勢(shì)變化進(jìn)行溫度測(cè)量，該方法統(tǒng)稱為電子學(xué)測(cè)溫方法。經(jīng)過(guò)近一百年的發(fā)展，電子學(xué)測(cè)溫法的測(cè)量精度已達(dá)到mK量級(jí)，測(cè)溫范圍覆蓋mK至3000 K，但在強(qiáng)場(chǎng)、高輻照、高振動(dòng)等極端環(huán)境下，其測(cè)量結(jié)果可能出現(xiàn)嚴(yán)重失準(zhǔn)甚至失效。因此，亟需開(kāi)展面向上述條件的新型高穩(wěn)定、高準(zhǔn)確測(cè)溫方法的研究。隨著2018年完成溫度基本單位“開(kāi)爾文”重新定義，國(guó)際溫度計(jì)量咨詢委員會(huì)（CCT）開(kāi)始努力探尋溫度測(cè)量新方法，并在其“接觸測(cè)溫工作組”下創(chuàng)建了“新興測(cè)溫技術(shù)任務(wù)組”［1］。CCT在2017年發(fā)布的中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃中明確部署，將在2018-2022年開(kāi)展基于熱折變效應(yīng)的硅基微腔光子學(xué)協(xié)議溫度測(cè)量與計(jì)量研究，并在2023-2027年開(kāi)展基于上述理論與器件的原級(jí)測(cè)溫方法研究［2］。與此同時(shí)，2018年歐盟在歐洲計(jì)量合作組織（EURAMET）的歐洲計(jì)量創(chuàng)新與研究計(jì)劃（EMPIR）中設(shè)置了Photonic and Optome?chanical Sensors for Nano-scaled and Quantum Ther?mometry（PhotOQuanT）項(xiàng)目，同期開(kāi)展相關(guān)研究［3］。預(yù)期在未來(lái)5～10年內(nèi)微腔光子溫度測(cè)量可實(shí)現(xiàn)：具有1000 K范圍、mK級(jí)不確定度的溫度測(cè)量方案及評(píng)價(jià)方法；面向極端環(huán)境，對(duì)電學(xué)測(cè)溫方法的部分替代；有限溫區(qū)內(nèi)原級(jí)溫度測(cè)量。

本文圍繞硅基微腔光子溫度測(cè)量，綜述美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家計(jì)量院在基于熱折變效應(yīng)的微腔光子協(xié)議溫度測(cè)量領(lǐng)域的研究進(jìn)展，回顧來(lái)自學(xué)術(shù)界的相關(guān)前沿研究，梳理基于光機(jī)械效應(yīng)的熱力學(xué)測(cè)溫進(jìn)展，最后介紹中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院在微腔光子協(xié)議溫度測(cè)量的器件制備與測(cè)試、分辨力提升、自熱溫升抑制等研究成果。

1 基于熱折變效應(yīng)的微腔光子學(xué)測(cè)溫

硅基微腔包括微環(huán)、布拉格光柵、一維微孔光子晶體等多種幾何結(jié)構(gòu)，其透射光譜如圖1所示［4］。圖1中腔體的品質(zhì)因子（Q）值決定透射譜半高全寬，影響測(cè)量分辨力；自由光譜頻程（FSR）決定重復(fù)頻率，影響測(cè)溫范圍；腔體材料影響測(cè)溫靈敏度。

圖1 微腔透射光譜示意圖Fig.1 Illustration of transmission spectrum of optical microcavity

當(dāng)光學(xué)微腔溫度發(fā)生變化時(shí)，熱折變效應(yīng)改變材料及腔體折射率，熱彈效應(yīng)改變諧振腔長(zhǎng)度，由上述效應(yīng)引起的透射光譜諧振峰中心波長(zhǎng)偏移可表示為

式中：λ，Δλ分別為諧振波長(zhǎng)、諧振波長(zhǎng)變化量；ΔT為溫度變化量；L為微腔等效長(zhǎng)度；ng為腔體群折射率；neff為腔體有效折射率；為腔體有效折射率-溫度變化率；為腔長(zhǎng)-溫度變化率。

硅基材料的熱彈系數(shù)比熱光系數(shù)小兩個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，熱彈效應(yīng)可忽略不計(jì)。通過(guò)提前在各個(gè)溫度點(diǎn)下標(biāo)定諧振波長(zhǎng)，并在待測(cè)溫度下測(cè)量腔體透射峰位置，即可實(shí)現(xiàn)溫度傳感。

1.1 NIST研究進(jìn)展

NIST的Ahmed首次將硅基微腔引入到溫度計(jì)量，并在器件幾何結(jié)構(gòu)方面系統(tǒng)地研究了波導(dǎo)寬度、波導(dǎo)-微環(huán)間距、微環(huán)半徑對(duì)腔體Q值與FSR的影響［5］。結(jié)果表明，波導(dǎo)寬度大于600 nm，波導(dǎo)與微環(huán)間距約為130 nm，微環(huán)半徑大于10 μm為穩(wěn)定區(qū)，可獲得低損耗、高靈敏、高一致性的工作在1550 nm波長(zhǎng)的傳感器。如圖2（a）所示，該團(tuán)隊(duì)在絕緣體上硅材料上制備出Q值為5.2 × 104的微環(huán)諧振腔［6］。傳統(tǒng)波長(zhǎng)掃描測(cè)溫方法記錄整個(gè)透射光譜并擬合計(jì)算諧振頻率，根據(jù)波長(zhǎng)計(jì)0.1 pm分辨力以及77 pm/K的傳感器靈敏度，Ahmed估算該方法測(cè)溫分辨力約為1 mK。此外，他還提出將功率穩(wěn)定的激光鎖定在透射譜邊沿，并利用透射譜平移引起的光功率變化測(cè)量溫度改變，即邊沿鎖定測(cè)溫法。如圖2（b）所示，根據(jù)Allan方差預(yù)估該方法測(cè)溫分辨極限可低至80 μK。

圖2 NIST研制的硅基微環(huán)腔及其分辨力Fig.2 Silicon microring resonator developed by NIST and its resolution

圖3中，Ahmed研究了基于布拉格光柵以及一維光子晶體結(jié)構(gòu)的微腔溫度傳感器［7］，分別實(shí)現(xiàn)了3.1 × 103和2.6 × 104的Q值。與回音壁模式微環(huán)腔體相比，一維光子晶體微腔沒(méi)有FSR限制且具有較高Q值，因此可實(shí)現(xiàn)高分辨力、寬溫區(qū)溫度傳感。

圖3 NIST研制的非微環(huán)腔體及其溫度光譜響應(yīng)Fig.3 Non-microring cavities developed by NIST and their temperature-spectrum response

2018年，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)基于垂直光柵耦合的微腔光子溫度計(jì)封裝，器件實(shí)物如圖4所示。對(duì)相同加工批次的光子溫度計(jì)進(jìn)行一致性評(píng)估并得出結(jié)論：通過(guò)工藝控制可實(shí)現(xiàn)小于0.2 ℃的互換性，達(dá)到與電阻溫度計(jì)相同水平［8］。同年，Ahmed研究了強(qiáng)輻射環(huán)境下器件的穩(wěn)定性，研究結(jié)果表明在總輻射劑量1 MGy的條件下，微腔透射光譜位置、Q值、FSR和靈敏度等器件特性未出現(xiàn)顯著的系統(tǒng)性偏差［9］。

圖4 NIST研制的光子溫度計(jì)Fig.4 Photonic thermometer developed by NIST

1.2 歐洲PhotOQuanT項(xiàng)目進(jìn)展

為實(shí)現(xiàn)可溯源至SI的微腔光子溫度傳感，2021年德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（PTB）的Krenek提出利用HCN氣室特征吸收譜線標(biāo)定諧振峰位置，如圖5所示，在保證讀出速度與傳統(tǒng)傳感器相當(dāng)?shù)那闆r下，基于Q值為1.5 × 106的光學(xué)微腔實(shí)現(xiàn)了24 h內(nèi)2.6 mK的系統(tǒng)穩(wěn)定性，以及90oC測(cè)溫范圍內(nèi)小于10 mK的測(cè)量重復(fù)性［10］。

圖5 PTB利用參考?xì)馐覙?biāo)定并實(shí)現(xiàn)光子溫度傳感Fig. 5 Photonic sensing approach with reference gas cell calibration developed by PTB

微腔光子溫度傳感器在測(cè)試過(guò)程中，自熱溫升是影響其測(cè)溫準(zhǔn)確性的重要因素。西班牙微納米技術(shù)研究所Weituschat對(duì)比了硅、金剛石和氮化鎵三種材料制備的光學(xué)微環(huán)諧振腔，通過(guò)多種有限元方法模擬了其溫度分布，預(yù)測(cè)了腔體諧振頻率與溫度系數(shù)。對(duì)三種材料微環(huán)腔體雙光子吸收和相關(guān)的自熱對(duì)溫度測(cè)量精度的影響進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，由于不存在固有的雙光子吸收過(guò)程，金剛石和氮化鎵的自熱要低于硅材料微腔［11］。

1.3 其他國(guó)家計(jì)量院研究進(jìn)展

為使回音壁模式微腔溫度傳感器的測(cè)溫范圍可以突破器件FSR的限制，加拿大國(guó)家計(jì)量院（NRC）的Janz等人提出模式識(shí)別方法測(cè)量較寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)的全光譜，利用不同模式的熱光系數(shù)差異，建立模式族譜與溫度之間的映射關(guān)系（如圖6），對(duì)待測(cè)溫度下的光譜進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算可以獲得當(dāng)前溫度，大幅擴(kuò)展了測(cè)溫范圍［12］。

圖6 NRC測(cè)量得到的腔體透射光譜模式族譜Fig.6 Transmission spectrum mode families of microcavity measured by NRC

此外，NRC的Dedyulin提出了一種采用超材料表面耦合光柵實(shí)現(xiàn)自由空間光與回音壁模式微腔之間的光學(xué)耦合，這種耦合方法可以避免光纖直接固化到芯片表面產(chǎn)生的溫度和應(yīng)力弛豫效應(yīng)。40℃至60℃的變溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，測(cè)溫重復(fù)性小于80 mK，10 h內(nèi)漂移小于50 mK［13］。

1.4 其他研究進(jìn)展

傳統(tǒng)的微腔測(cè)溫依靠單一透射譜線，測(cè)溫分辨力受到Q值限制，測(cè)溫范圍受到FSR限制。2021年華盛頓大學(xué)楊蘭課題組利用微腔回音壁模式的多模式及其唯一性，基于條形碼模式識(shí)別方法提高了微腔絕對(duì)測(cè)溫精度與范圍，分別達(dá)到0.002 ℃與60 ℃［14］，如圖7所示。

圖7 華盛頓大學(xué)提出的條形碼方法實(shí)現(xiàn)寬溫區(qū)、高精度、絕對(duì)量值測(cè)量Fig. 7 Wide range, high resolution and absolute temperature measurement by barcode approach proposed by University of Washington

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的董春華課題組利用PDMS材料的導(dǎo)熱特性，實(shí)現(xiàn)了靈敏度高達(dá)0.245 nm/K的微球腔溫度傳感器［15］。在小型化系統(tǒng)方面，楊蘭課題組早在2016年就實(shí)現(xiàn)了手機(jī)尺寸的小型化微腔溫度測(cè)量系統(tǒng)［16］。如圖8所示，研究組于2018年首次實(shí)現(xiàn)面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的小型化溫度測(cè)量系統(tǒng)觀念，搭載于無(wú)人機(jī)對(duì)開(kāi)闊場(chǎng)景進(jìn)行溫度傳感，實(shí)測(cè)溫度范圍10 ℃，但具有較大的測(cè)溫偏差［17］。

圖8 華盛頓大學(xué)實(shí)現(xiàn)的小型化光子測(cè)溫硬件系統(tǒng)Fig.8 Miniaturized photonic thermometer hardware system implemented by University of Washington

在低溫測(cè)量方面，上海交通大學(xué)的劉景全課題組基于硅基微環(huán)諧振腔在180 K的低溫環(huán)境下首次實(shí)現(xiàn)了微腔溫度傳感，其測(cè)溫靈敏度為63.9 pm/K，測(cè)溫分辨力為31.3 mK［18］。在多環(huán)境變量傳感方面，浙江大學(xué)的時(shí)堯成課題組基于雙偏振態(tài)的硅基微環(huán)諧振腔，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于溫度以及濕度的同時(shí)測(cè)量，其中TE模式溫度靈敏度為69.0 pm/K［19］。

2 基于光機(jī)械效應(yīng)的微腔光子熱力學(xué)溫度測(cè)量

類(lèi)似于通過(guò)電壓讀出電阻熱漲落的電學(xué)噪聲溫度測(cè)量法，光學(xué)噪聲溫度測(cè)量方法利用光學(xué)頻率測(cè)量熱漲落在微腔上引起的機(jī)械振蕩。在熱平衡態(tài)下，腔體平均位移與熱力學(xué)溫度之間的關(guān)系為

式中：meff為腔體有效質(zhì)量；?為機(jī)械振蕩本征頻率；Sxx(?)為隨機(jī)熱漲落力的率譜密度。

因此，測(cè)量機(jī)械振蕩在寬譜內(nèi)的功率譜密度積分并且通過(guò)測(cè)算方法得到有效質(zhì)量，即可實(shí)現(xiàn)原級(jí)測(cè)溫［20］。

值得一提的是，有效質(zhì)量與微腔的實(shí)際質(zhì)量存在量級(jí)上的差異，其測(cè)算有兩種方法：一是通過(guò)數(shù)值模擬方法獲得；二是通過(guò)測(cè)量非線性過(guò)程中的閾值功率獲得。兩種方法均存在較大的不確定度，因此實(shí)現(xiàn)量子標(biāo)定的測(cè)溫或者通過(guò)已知溫度點(diǎn)標(biāo)定有效質(zhì)量可分別實(shí)現(xiàn)原級(jí)測(cè)溫或次級(jí)的原級(jí)測(cè)溫。

2017年，NIST的Purdy針對(duì)機(jī)械腔體在光學(xué)讀出中的相位噪聲特性，以及振幅、相位噪聲的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提出了一種互相關(guān)方法分離熱噪聲與光壓散粒噪聲的量子反向作用測(cè)量方法［21］。其通過(guò)調(diào)整外差式測(cè)量系統(tǒng)的初始相位，并計(jì)算不同相位條件下的振幅-相位互相關(guān)函數(shù)，再根據(jù)漲落耗散定理，獲得熱噪聲功率譜密度，進(jìn)而求解其熱力學(xué)溫度。該方法的初衷是在室溫?zé)嵩肼晽l件下測(cè)量光學(xué)壓力噪聲，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)室溫下的微腔量子傳感。該方法首次實(shí)現(xiàn)了量子標(biāo)定的微腔熱力學(xué)原級(jí)測(cè)量，但是，由于其本質(zhì)是準(zhǔn)確提取光壓散粒噪聲，因此熱噪聲與光壓散粒噪聲的幅值量級(jí)關(guān)系決定了測(cè)溫的準(zhǔn)確度。如圖9所示，依據(jù)Al?lan方差推斷，在室溫條件下測(cè)溫準(zhǔn)確度仍具有K量級(jí)的偏差。

圖9 NIST基于量子反向作用的室溫原級(jí)熱力學(xué)溫度測(cè)量偏差Fig.9 Error of the NIST proposed room-temperature thermody?namic temperature measurement by quantum back action

對(duì)于上述提到標(biāo)定meff的測(cè)溫方法，其逆過(guò)程是機(jī)械腔體量子基態(tài)冷卻。2020年P(guān)hotOQuanT項(xiàng)目中的荷蘭Delft理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)面向室溫下腔體量子基態(tài)冷卻，設(shè)計(jì)了一種魚(yú)骨結(jié)構(gòu)的光機(jī)械腔體，如圖10（a）所示。該方法突破了原有1012量級(jí)的機(jī)械本征頻率、機(jī)械品質(zhì)因子帶寬積，使得腔體冷卻初始溫度可提升至百K量級(jí)，如圖10（b）所示，藍(lán)色曲線代表1.2 mK基態(tài)光譜，實(shí)現(xiàn)1.2 mK的基態(tài)冷卻。因此理論上，通過(guò)在三相點(diǎn)下的meff標(biāo)定可實(shí)現(xiàn)室溫測(cè)量［22］。

圖10 Delft理工大學(xué)提出的熱力學(xué)溫度測(cè)量方法Fig.10 Thermodynamic temperature measurement appraoch proposed by Delft University

3 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院微腔光子測(cè)溫研究進(jìn)展

中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院在2019-2021年制備了基于熱折變效應(yīng)的微腔光子學(xué)溫度傳感器，實(shí)測(cè)獲得mK級(jí)測(cè)溫分辨力，并首次提出基于法諾共振原理的亞mK量級(jí)測(cè)溫分辨力提升方法，首次提出基于氮化硅微環(huán)腔體的亞mK級(jí)非線性自熱溫升抑制方法與技術(shù)。

3.1 傳感器制備與測(cè)試

課題組通過(guò)對(duì)硅材料微環(huán)腔與耦合光柵的幾何參數(shù)仿真與設(shè)計(jì)，加工制備出單基模硅材料微環(huán)諧振腔，Q值為7.6 × 104，實(shí)現(xiàn)與光纖之間光柵耦合封裝，耦合效率31 %。采用邊沿鎖定方法，在實(shí)驗(yàn)光路中搭建基于AOM的入射光功率與偏振主動(dòng)穩(wěn)定回路，使光功率相對(duì)波動(dòng)由5 ‰降低到2 ‰。采用邊沿鎖定法進(jìn)行浴槽變溫測(cè)試，利用PT100鉑電阻作為溫度測(cè)量參考進(jìn)行實(shí)測(cè)分辨力驗(yàn)證。如圖11所示，在溫度升高10 mk左右時(shí)，鉑電阻所測(cè)得溫度變化趨勢(shì)與微腔透射譜光功率變化趨勢(shì)一致。采用穩(wěn)定狀態(tài)下采集的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差作為測(cè)量分辨力，得到邊沿鎖定微腔光子測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)測(cè)分辨力為2.9 mK。器件可實(shí)現(xiàn)-30 ℃～120 ℃的溫度耐受范圍，具有穩(wěn)定的溫度靈敏度與線性度［23］。

圖11 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院制備的光子溫度傳感器及性能Fig.11 Photonic thermometer developed by NIM and its performance

3.2 基于法諾共振的測(cè)溫分辨力提升

基于邊沿鎖定的溫度測(cè)量方法其分辨力依賴于透射譜斜率，而傳統(tǒng)波導(dǎo)-微環(huán)結(jié)構(gòu)傳感器的透射光譜呈現(xiàn)對(duì)稱的洛倫茲線型。為進(jìn)一步提高透射譜斜率，課題組提出了一種基于法諾共振的亞mK級(jí)分辨力測(cè)溫方法［24］。該方法使用簡(jiǎn)單的微孔波導(dǎo)-微環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)法諾諧振。其特點(diǎn)是在寬溫度范圍內(nèi)保持其高靈敏度和分辨力。

如圖12所示，在波導(dǎo)耦合區(qū)引入空氣孔，通過(guò)耦合區(qū)的有效折射率控制連續(xù)態(tài)諧振的初始相位，從而獲得特定的法諾參數(shù)和高品質(zhì)因數(shù)的法諾共振。利用熱折射效應(yīng)和熱彈性效應(yīng)引起法諾共振光譜的波長(zhǎng)偏移，同時(shí)波導(dǎo)-微環(huán)結(jié)構(gòu)確保了離散態(tài)諧振和連續(xù)態(tài)諧振的特征頻率之間的差異在寬溫度范圍內(nèi)是一個(gè)常數(shù)。因此，共振的法諾參數(shù)和品質(zhì)因數(shù)具有很高的穩(wěn)定性。

圖12 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院提出的基于法諾共振的分辨力提升方法Fig.12 Resolution enhancement method based on Fano resonance proposed by NIM

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)的品質(zhì)因數(shù)和法諾參數(shù)在較寬的溫度范圍內(nèi)保持不變。波長(zhǎng)-溫度靈敏度為75.3 pm/℃，10 ℃至90 ℃范圍內(nèi)的測(cè)溫分辨力為0.25 mK。

3.3 非線性自熱溫升抑制

傳統(tǒng)基于微腔的傳感器依賴于高品質(zhì)因數(shù)帶來(lái)的高精度。但與鉑電阻等電學(xué)測(cè)溫方法的線性特性不同，由于微腔具有高Q值，光子吸收具有強(qiáng)烈的非線性特性，因此mW量級(jí)測(cè)量功率甚至?xí)餕級(jí)別的腔內(nèi)溫升，引入嚴(yán)重偏差。為了評(píng)價(jià)微腔腔內(nèi)自熱帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，課題組提出了一種微腔光子溫度計(jì)等效自熱溫升評(píng)價(jià)方法并實(shí)現(xiàn)了基于Si3N4微環(huán)諧振器的mK量級(jí)自熱效應(yīng)抑制［25］。

課題組通過(guò)分析Si3N4微環(huán)諧振腔的腔內(nèi)動(dòng)態(tài)光場(chǎng)及熱過(guò)程，建立了Si3N4微環(huán)諧振器的等效自熱溫升模型。如圖13（a）所示，通過(guò)熱展寬透過(guò)譜的擬合測(cè)算了有效吸收損耗和熱弛豫時(shí)間，并基于微腔腔內(nèi)熱動(dòng)力學(xué)模型數(shù)值研究了輸入功率、掃描速度、峰值腔內(nèi)功率和峰值等效自熱溫升之間的關(guān)系，并遍歷掃描給出全局優(yōu)化策略，結(jié)果如圖13（b）所示。通過(guò)控制探測(cè)光的輸入功率和掃描速度，獲得了極低的自熱溫升245 uK。在當(dāng)前校準(zhǔn)條件下，預(yù)測(cè)溫升具有負(fù)偏差且不超過(guò)8%。

圖13 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院提出的mK級(jí)自熱溫升抑制方案Fig.13 mK level self-heating mitigation method proposed by NIM

4 結(jié)論與展望

隨著CCT新興測(cè)溫技術(shù)任務(wù)組的成立，硅基微腔光子測(cè)溫得到了主要發(fā)達(dá)國(guó)家計(jì)量院的深入研究。硅基微環(huán)器件品質(zhì)因數(shù)已達(dá)106量級(jí)、測(cè)溫靈敏度80 pm/K，測(cè)溫動(dòng)態(tài)范圍大于100 K，具有較高的穩(wěn)定性與互換性，在極端環(huán)境場(chǎng)景硅基光子測(cè)溫有望挑戰(zhàn)電學(xué)測(cè)溫性能，具有廣泛的應(yīng)用前景。在協(xié)議溫度測(cè)量方面，亟需發(fā)展突破FSR限制的寬溫區(qū)、高精度、絕對(duì)量值測(cè)量方法。在熱力學(xué)溫度測(cè)量方面，由于互相關(guān)測(cè)量在室溫條件下熱噪聲顯著高于光壓噪聲，因此仍需發(fā)展新型量子標(biāo)定的原級(jí)測(cè)溫方法。值得一提的是，突破芯片級(jí)量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)中的片上光譜儀與微腔光學(xué)頻率梳，從根本上提升光譜分辨性能，是提升小型化、實(shí)用化硅基微腔光子溫度計(jì)的必由之路。