多模输入增强吸收传感器的甲在一个空心瓶微共振器的吸收
Mohmad Junaid Ul Haq1, A T Rosenberger1
1Department of Physics, Oklahoma State University, Stillwater, OK 74078-3072, USA.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 13, 2025
概括
这项研究使用低声画廊模式 (WGM) 微共振器增强了甲吸收传感. 研究人员实现了显著的灵敏度改进,使得能够有效检测微量甲度.
科学领域:
- 光学是什么?光学是什么?
- 频谱学是一种光谱学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在低声画廊模式 (WGM) 微振解器中,分散式传感通过WGM吞吐量或线宽的变化来监测分析物吸收.
- 之前的研究表明,对于宽带吸收器,例如甲醇中的染料,浸泡深度灵敏度高于线宽灵敏度.
研究的目的:
- 通过实验证明使用WGM微共振器对甲的增强吸收传感.
- 为了研究不对称的缩纤维对甲感应灵敏度的影响.
- 为了实现高有效的吸收路径长度用于微量甲检测.
主要方法:
- 使用空洞瓶声振器 (HBR) 和压力调节的WGM与甲的窄带吸收线产生共振.
- 采用了三种不对称的缩纤维,具有不同的非接性,以将多个光纤模式合到HBR的WGM中.
- 在1654和1651纳米处测量纯甲和微量甲的吸收,通过内部 evanescent 场相互作用.
主要成果:
- 在甲吸收传感方面达到高达141的增强因子.
- 对于空气中的微量甲,已证明有效吸收路径长度高达273厘米.
- 实验结果与理论计算和限制情况模型保持一致.
结论:
- 开发的方法显著提高了甲吸收感应的灵敏度.
- 实现了有效的吸收路径长度超过HBR直径的1万倍以上.
- 对于微量甲探测,可以达到百万分之百 (ppm) 的检测极限.
