基于3微米厚的级联环共振器的光子接触温度计

科学领域:

• 光子学 是一个光子学.
• 光学传感传感器是什么?
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 准确的温度测量在科学和工业应用中至关重要.
• 现有的温度传感器在灵敏度,操作范围或材料兼容性方面存在局限性.
• 光子传感器由于其固有的特性,如高分辨率和对电磁干扰的免疫力,提供了潜在的优势.

研究的目的:

• 为了展示一种新的光子温度传感器.
• 在在绝缘体 (SOI) 平台上利用级联环共振器 (CRR) 进行增强的温度传感.
• 为了评估传感器的性能,包括灵敏度,操作范围和稳定性.

主要方法:

• 使用3微米厚的在绝缘体 (SOI) 平台制造光子传感器芯片.
• 三个级联环共振器 (CRR) 的集成,用于扩大自由光谱范围 (FSR).
• 在特定温度范围内使用边缘合纤维包装对传感器温度响应的描述.

主要成果:

• 基于CRR的传感器实现了23nm的扩展FSR,从而实现了更广泛的操作温度范围.
• 传感器显示高温灵敏度为85 pm K-1 ,低不确定性为16.1 mK.
• 厚厚的SOI平台提供了较低的传播损失 (<0.1 dB cm−1),可以忽略的偏振依赖性和高功率处理 (>10 mW).

结论:

• 开发的光子温度传感器为精确的接触温度测量提供了一个有前途的解决方案.
• 使用级联环共振器和厚厚的SOI平台显著提高了传感器的性能.
• 这项技术有助于温度测量的进步,与重新定义的凯尔文尺度保持一致.