在柱子上的喷墨打印光学共振器的温度灵敏度控制

科学领域:

• 光子学和材料科学 材料科学
• 微型制造和传感器技术

背景情况:

• 低语画廊模式共振器对传感应用有很大的希望.
• 在传感器中使用的聚合物往往对多种环境刺激,特别是温度,表现出敏感性.
• 缓解温度灵敏度对于可靠的聚合物基传感器性能至关重要.

研究的目的:

• 使用喷墨打印和微型制造开发一个低语画廊模式共振器.
• 为了研究和减轻聚合物基共振器的温度敏感性.
• 为了在制造的传感器中实现最小的温度灵敏度,用切割下的微滴.

主要方法:

• 在柱子上制造低语画廊模式共振器,采用喷墨印刷和传统微型制造的混合方法.
• 系统调整共振器的下切与半径比,以控制温度灵敏度.
• 在一系列设计参数中对温度灵敏度的表征.

主要成果:

• 温度灵敏度与下切半径比率的线性依赖得到了实现,范围从-41.5 pm/°C到23.4 pm/°C.
• 温度灵敏度的零交叉点被确定为下切与半径比率为47.6%.
• 最低的测量温度灵敏度为5.9 pm/°C,对于一个具有53%的下切/半径比率的共振器.

结论:

• 喷墨打印与微型制造相结合,可以创建基于聚合物的低声画廊模式共振器,用于传感.
• 精确控制下切到半径的比率是一个有效的策略,以最大限度地降低这些共振器的温度敏感性.
• 开发的方法允许制造具有显著降低热交叉灵敏度的传感器件,提高其可靠性.