基于内纤维ZnO微电线构建的马赫-泽恩德干扰仪的紫外线传感

科学领域:

• 光电学和光子学的光电子学和光子学.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 传感技术 传感技术

背景情况:

• 准确和快速的紫外线 (UV) 传感对于各种应用至关重要,包括环境监测,工业过程控制和安全系统.
• 现有的紫外线传感技术往往在灵敏度,响应时间或集成复杂性方面面临限制.
• 光纤传感器提供诸如遥感,电磁干扰免疫力和小型化潜力等优势.

研究的目的:

• 提出和制造一种新的Mach-Zehnder光纤干扰仪 (MZI),用于增强紫外线 (UV) 传感.
• 在单模光纤中使用氧化 (ZnO) 微线结构来创建MZI.
• 调查制造的紫外线传感器的传感性能,包括灵敏度和响应时间.

主要方法:

• 制造涉及秒激光微加工和单模光纤的化学蚀刻,以创建一个微.
• 一个单一的ZnO微电线被转移到微中,ZnO微电线形成传感臂,纤维核心作为MZI的参考臂.
• 将ZnO纳米颗粒纳入微中,以提高传感器的稳定性和灵敏性.

主要成果:

• 在纤维中制造的ZnO微电线MZI表现出0.86nm/{W·cm-2}的紫外线敏感性.
• 传感器表现出快速响应时间,上升时间为115 ns,衰减时间为133 μs.
• 该设备显示了良好的整体紫外线传感性能,验证了拟议的设计.

结论:

• 开发的基于内纤维ZnO微电线的马赫-泽恩德干扰仪是有效的紫外线传感的有希望的平台.
• 集成ZnO微电线和纳米颗粒提供了一种新且高效的方法来增强紫外线传感能力.
• 这项工作为开发用于紫外线检测的先进光纤传感器提供了新的途径.