灵敏度增强的温度传感器基于PDMS涂层的马赫-泽恩德干扰仪.
Wenlei Yang1, Le Li1, Shuo Zhang2
1College of Information and Intelligence Engineering, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|February 26, 2025
概括
这项研究介绍了一种紧的马赫-泽恩德干扰仪 (MZI) 温度传感器,该传感器涂有聚甲基 (PDMS) 薄膜. PDMS涂层显著提高了传感器的温度灵敏度,达到-1.06 nm/°C.
科学领域:
- 光子学和光学传感器
- 材料科学用于传感器.
- 干涉测量传感技术的技术.
背景情况:
- 马赫-泽恩德干扰仪 (MZIs) 广泛用于传感应用.
- 提高光学温度传感器的灵敏度对于各种工业和科学领域至关重要.
- 聚二甲基 (PDMS) 对温度传感具有有利的热光学特性.
研究的目的:
- 提出和研究一种新的,灵敏度增强的温度传感器.
- 为了利用PDMS的热光学特性,改进温度检测.
- 为了证明PDMS涂层在基于MZI的温度传感器上的有效性.
主要方法:
- 一个紧的MZI传感器 (2.28毫米) 的制造,通过在两个多模纤维 (MMF) 之间嵌入一个渐变的单模纤维 (SMF).
- 将MZI结构涂上聚甲基 (PDMS) 薄膜.
- 基于实验和模拟对传感器温度传感性能进行评估.
主要成果:
- 与未涂层传感器相比,PDMS涂层的MZI传感器具有更高的温度灵敏度.
- 模拟和实验证实了PDMS由于更高的热光系数而提高的性能.
- 在-5°C至45°C的温度范围内,达到-1.06nm/°C的高灵敏度.
结论:
- 提出的PDMS涂层MZI传感器为高灵敏度温度测量提供了一个有希望的解决方案.
- 整合PDMS显著增强了MZI中的热光效应.
- 这种紧的传感器设计展示了准确的温度监测应用的实际潜力.
