原子光滑黄金微片启用纤维尖面料佩罗特干扰仪用于温度和压力传感
Yuqi Zhen1, Xitao Tu1, Jiajie Zhu1
1State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China.
ACS applied materials & interfaces
|July 16, 2023
概括
这项研究引入了一种新的纤维尖端传感器,使用金色微片来改善温度和压力传感. 新设计增强了应变下的稳定性和性能,使同时测量成为可能.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 纤维尖的Fabry-Perot干扰仪 (FPI) 传感器对于在狭窄的空间进行测量至关重要.
- 传统传感器中的多晶金属薄膜容易在应力下发生微裂,降低性能.
研究的目的:
- 开发一个强大的光纤尖端FPI传感器,提高光学质量和稳定性.
- 在应变密集的传感应用中克服传统金属薄膜的局限性.
主要方法:
- 制造一个原子光滑的黄金microflake (GMF) 支持的纤维尖 FPI 传感器.
- 使用聚甲基 (PDMS) 间距器以提高灵活性,并使用软光刻技术用于紧梁结构.
- 采用波长调制来进行同时测量.
主要成果:
- 通过支持GMF的FPI传感器实现了628的高Q系数.
- 经证实稳定的温度传感 (28-40°C),灵敏度为1.74nm°C-1.1°C.
- 使用PDMS束束结构实现了敏感的压力传感 (11.48nm kPa-1).
- 成功演示了同时传感温度和压力.
结论:
- 原子光滑的GMF显著提高了纤维尖端FPI传感器的Q因子和应变耐受性.
- 开发的传感器为温度和压力测量提供了稳定和灵敏的性能.
- 简单的制造工艺允许微型光学传感器集成.
