基于PDMS增敏空芯微瓶谐振腔的高灵敏温度传感器

作     者：梁中伟 陈彧芳 鹿姚 陈新玉 汪静丽 万洪丹 Liang Zhongwei;Chen Yufang;Lu Yao;Chen Xinyu;Wang Jingli;Wan Hongdan

作者机构：南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2024年第51卷第5期

页      面：174-181页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(12174199,11704199) 中国博士后科学基金(2021M701765) 江苏省自然科学基金面上项目(BK20221330) 江苏省青蓝工程优秀青年骨干教师计划 江苏省研究生实践创新计划(SJCX21_0275) 江苏省研究生创新基金(KYCX22_0912) 江苏省研究生创新基金(KYCX22_0911) 

主　　题：传感器 微腔 聚二甲基硅氧烷 增敏空芯微瓶谐振腔 回音壁模式 热光效应 温度灵敏度 

摘      要：提出并实现了一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)增敏空芯微瓶谐振腔(PS-HCMR)的高灵敏温度传感器。采用提拉镀膜法在高Q值(~7.83×10^(7))PS-HCMR表面均匀涂敷一层PDMS薄膜以实现热敏功能化,基于PS-HCMR回音壁模共振谱的热敏感性以及PDMS的高热光效应和热膨胀效应,实现了对温度信号的高灵敏度感知与测量。实验结果表明:当膜层厚度为150μm时,温度灵敏度可达0.127 nm·℃^(-1),相比于纯SiO_(2)HCMR提高了32倍。所提出的PS-HCMR的温度传感器具有灵敏度高、制备简单、结构紧凑等优势,在工业化控制、电力系统、环境监测等领域中具有良好的应用前景。