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基于激光诱导波导自生长的聚合物微腔光纤湿度传感器
1
作者
郑怀锦
李生杰
+5 位作者
朱一新
唐前浩
于永芹
李春波
杜晨林
阮双琛
《光子学报》
北大核心
2025年第4期127-136,共10页
提出了一种能快速制备的光纤端面聚合物微腔结构的湿度传感器。该传感器基于激光诱导波导自生长技术,并结合二次自生长的方法,利用紫外固化胶在光纤端面制备了腔长为47.65μm,自由光谱范围为16.6 nm,干涉光谱对比度为21.6 dB的聚合物微...
提出了一种能快速制备的光纤端面聚合物微腔结构的湿度传感器。该传感器基于激光诱导波导自生长技术,并结合二次自生长的方法,利用紫外固化胶在光纤端面制备了腔长为47.65μm,自由光谱范围为16.6 nm,干涉光谱对比度为21.6 dB的聚合物微腔结构。当环境相对湿度变化时,聚合物微腔腔长和折射率发生变化,进而引起干涉光谱的漂移,通过解调光谱波长的漂移量实现了对环境湿度的感知。实验结果表明,传感器在40%RH至90%RH的相对湿度范围内其平均灵敏度为150 pm/%RH。将两次升降湿度循环中每个湿度点对应的波长漂移进行线性拟合,其线性拟合系数为0.98583,表明传感器具有良好的可逆性与重复性。在持续3 min的实时深度呼吸监测实验中,该传感器响应时间仅为0.8 s,恢复时间为5.7 s。
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关键词
激光诱导
光纤端面
聚合物微腔
湿度传感器
呼吸监测
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职称材料
飞秒激光加工微悬臂梁薄膜光纤声波传感器
被引量：
1
2
作者
郑怡雯
陈永璋
+4 位作者
唐前浩
朱一新
于永芹
杜晨林
阮双琛
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期209-219,共11页
设计并制作了一种光纤微悬臂梁传感器,由于悬臂梁在受迫振动过程中不会产生拉伸变形,与四周固定的圆形密闭薄膜相比,会产生更高的声波灵敏度。采用飞秒激光加工制作微悬臂梁薄膜光纤声波传感器,制备出长宽均为500μm,厚6μm的微悬臂梁...
设计并制作了一种光纤微悬臂梁传感器,由于悬臂梁在受迫振动过程中不会产生拉伸变形,与四周固定的圆形密闭薄膜相比,会产生更高的声波灵敏度。采用飞秒激光加工制作微悬臂梁薄膜光纤声波传感器,制备出长宽均为500μm,厚6μm的微悬臂梁结构。通过实验得到其反射光谱对比度为8.8 dB,自由光谱范围为7.72 nm,理论计算得光纤法布里-珀罗腔长为155.6μm。研究结果表明,该光纤声波传感器在2200 Hz处出现明显的共振峰,对应的声压灵敏度为414 mV/Pa,在300 Hz时有最大的灵敏度675 mV/Pa,与普通硅橡胶薄膜声波传感器相比灵敏度显著提高。理论计算硅橡胶微悬臂梁光纤声波传感器的一阶共振频率为198 Hz,与实验测得的共振频率较为接近。同时悬臂梁传感器的声压灵敏度可达675 mV/Pa,声压响应线性度为0.994。
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关键词
光纤声波传感器
微悬臂梁
飞秒激光微加工
声压灵敏度
法布里-珀罗干涉仪
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职称材料
题名
基于激光诱导波导自生长的聚合物微腔光纤湿度传感器
1
作者
郑怀锦
李生杰
朱一新
唐前浩
于永芹
李春波
杜晨林
阮双琛
机构
深圳技术大学广东省高校先进光学精密制造技术重点实验室
深圳
技术
大学
中德智能
制造
学院
出处
《光子学报》
北大核心
2025年第4期127-136,共10页
基金
国家自然科学基金(No.61935014)
深圳市科技项目(No.JCYJ20200109144012410)
深圳技术大学研究生院与企业合作项目(No.XQHZ202201)。
文摘
提出了一种能快速制备的光纤端面聚合物微腔结构的湿度传感器。该传感器基于激光诱导波导自生长技术,并结合二次自生长的方法,利用紫外固化胶在光纤端面制备了腔长为47.65μm,自由光谱范围为16.6 nm,干涉光谱对比度为21.6 dB的聚合物微腔结构。当环境相对湿度变化时,聚合物微腔腔长和折射率发生变化,进而引起干涉光谱的漂移,通过解调光谱波长的漂移量实现了对环境湿度的感知。实验结果表明,传感器在40%RH至90%RH的相对湿度范围内其平均灵敏度为150 pm/%RH。将两次升降湿度循环中每个湿度点对应的波长漂移进行线性拟合,其线性拟合系数为0.98583,表明传感器具有良好的可逆性与重复性。在持续3 min的实时深度呼吸监测实验中,该传感器响应时间仅为0.8 s,恢复时间为5.7 s。
关键词
激光诱导
光纤端面
聚合物微腔
湿度传感器
呼吸监测
Keywords
Laser-induced
Fiber endface
Polymer microcavity
Humidity sensor
Breath monitoring
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
飞秒激光加工微悬臂梁薄膜光纤声波传感器
被引量：
1
2
作者
郑怡雯
陈永璋
唐前浩
朱一新
于永芹
杜晨林
阮双琛
机构
深圳技术大学广东省高校先进光学精密制造技术重点实验室
深圳
技术
大学
新材料与新能源学院
深圳
技术
大学
中德智能
制造
学院
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期209-219,共11页
基金
国家自然科学基金(No.61935014)
深圳市科技项目(No.JCYJ20200109144012410)
深圳技术大学研究生院与企业合作项目(No.XQHZ202201)。
文摘
设计并制作了一种光纤微悬臂梁传感器,由于悬臂梁在受迫振动过程中不会产生拉伸变形,与四周固定的圆形密闭薄膜相比,会产生更高的声波灵敏度。采用飞秒激光加工制作微悬臂梁薄膜光纤声波传感器,制备出长宽均为500μm,厚6μm的微悬臂梁结构。通过实验得到其反射光谱对比度为8.8 dB,自由光谱范围为7.72 nm,理论计算得光纤法布里-珀罗腔长为155.6μm。研究结果表明,该光纤声波传感器在2200 Hz处出现明显的共振峰,对应的声压灵敏度为414 mV/Pa,在300 Hz时有最大的灵敏度675 mV/Pa,与普通硅橡胶薄膜声波传感器相比灵敏度显著提高。理论计算硅橡胶微悬臂梁光纤声波传感器的一阶共振频率为198 Hz,与实验测得的共振频率较为接近。同时悬臂梁传感器的声压灵敏度可达675 mV/Pa,声压响应线性度为0.994。
关键词
光纤声波传感器
微悬臂梁
飞秒激光微加工
声压灵敏度
法布里-珀罗干涉仪
Keywords
Fiber optic acoustic sensor
Micro-cantilever beam
Femtosecond laser micromachining
Sound pressure sensitivity
Fabry-Perot interferometer
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于激光诱导波导自生长的聚合物微腔光纤湿度传感器
郑怀锦
李生杰
朱一新
唐前浩
于永芹
李春波
杜晨林
阮双琛
《光子学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
飞秒激光加工微悬臂梁薄膜光纤声波传感器
郑怡雯
陈永璋
唐前浩
朱一新
于永芹
杜晨林
阮双琛
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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