串联双微环湿度传感器光谱特性研究

• 作者: 李欣 王文娟 胡春海 郭士亮
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 工学
• 关键词: 串联微环谐振腔 湿度传感器 光谱测量 灵敏度
• 年，卷（期）: 2014,（11）
• 页码范围: 3152-3156
• 页数: 5页
• 分类号: TN252
• 字数: 2547字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2014)11-3152-05

摘要

提出了一种基于串联双微环谐振器的新型聚酰亚胺（Polyimide，PI）湿度传感器，采用传输矩阵法和耦合模的理论计算微环谐振器的传递函数，并对比了传统单微环与串联不同半径的双微环的输出光谱特性。外界湿度变化使得聚酰亚胺SOI波导吸收水汽后折射率发生变化，从而引起微环输出光谱发生漂移，通过探测光谱漂移量来测湿度值，得到了串联双微环传感器的灵敏度和测量范围，并且分析了感湿部位不同时谐振器输出光谱特性。理论结果表明：串联不同半径的微环谐振器的自由光谱范围（FSR）要比单微环有所提高，而且串联双微环谐振器整体感湿比单个微环单独感湿的传感性能更优良，可作为最佳的湿敏元件。与传统的单微环传感器相比，串联不同半径的微环结构可提高系统的测量范围和灵敏度，半径为30和50μm的串联微环谐振器的FSR可达到0.15μm，传感器测量湿度范围为10％RH～80％RH，灵敏度可达到0.0017μm·（％RH）-1。因此串联不同半径的双微环谐振器为制备成本低、结构简单、高灵敏度、可集成的微型湿度传感器件提供一定理论基础。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李欣	哈尔滨工业大学控制与仿真中心	150	1465	21.0	32.0
2	胡春海	燕山大学电气工程学院	63	355	10.0	14.0
3	郭士亮	燕山大学电气工程学院	15	60	6.0	7.0
4	王文娟	燕山大学电气工程学院	3	10	2.0	3.0