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温度测量范围加倍的单微环传感器 被引量：1
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作者 李欣 王禄娜 +2 位作者 郭士亮 李志全 杨明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第15期189-194,共6页
本文提出了一种基于U形波导耦合单微环结构的新型SOI(绝缘体上硅)温度传感器.温度变化引起感温部位有效折射率和长度变化,导致传感器的输出光谱发生漂移.根据传输矩阵法和耦合模理论,设计了新型传感器模型,并且分析了感温部位不同时系... 本文提出了一种基于U形波导耦合单微环结构的新型SOI(绝缘体上硅)温度传感器.温度变化引起感温部位有效折射率和长度变化,导致传感器的输出光谱发生漂移.根据传输矩阵法和耦合模理论,设计了新型传感器模型,并且分析了感温部位不同时系统输出光谱特性.结果表明:当U形波导耦合单微环整体结构感温时,输出光谱无伪模,消光比达到31 dB,可作为最佳感温元件.相比于传统的双直波导耦合单微环结构,当U形波导的两个耦合点间的距离为微环周长的整数倍数时,FSR(自由光谱范围)可加倍至56 nm,灵敏度提高到89.2 pm/?C,测量范围为298—720 K,实现了SOI微环谐振器的高温测量. 展开更多
关键词 微环谐振器 温度传感器 测量范围
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基于U型波导耦合单微环结构的高灵敏度湿度传感器
2
作者 李志全 王禄娜 +1 位作者 李欣 张鑫 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期563-567,共5页
首次提出了一种基于U型波导耦合的新型单微环结构湿度传感器,该传感器以聚酰亚胺（polyimide,P1）作为感湿材料,当外界环境相对湿度变化时,引起感湿部位折射率的相应变化,导致传感器的输出光谱发生漂移。根据传输矩阵法推导U型波导耦合... 首次提出了一种基于U型波导耦合的新型单微环结构湿度传感器,该传感器以聚酰亚胺（polyimide,P1）作为感湿材料,当外界环境相对湿度变化时,引起感湿部位折射率的相应变化,导致传感器的输出光谱发生漂移。根据传输矩阵法推导U型波导耦合单微环结构的传递函数,重点讨论了不同感湿部位对输出光谱的影响,通过Matlab理论仿真,确定以U型波导耦合单微环结构整体作为最佳感湿部位。当U型波导的两个耦合点间的距离为微环周长的整数倍时,相比于传统的单微环结构,自由光谱范围（FSR）实现加倍。外界相对湿度从10%RH变化到100%RH时,传感器的输出光谱漂移量在0.027~0.191μm之间变化,灵敏度高达0.001 8μm/%RH,相比于具有高灵敏度的光纤光栅类湿度传感器,灵敏度提高了10~100倍,实现了在高灵敏度感湿的同时兼顾谐振峰两侧大范围的滤波选频。 展开更多
关键词 U型波导耦合单微环结构 传输矩阵法 湿度传感器 灵敏度 FSR
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