基于RCWA方法设计的甲醛传感器的研究

• 作者: 任哲毅 王宝 白忠臣 陆安江 黄子吉
• 来源期刊: 压电与声光
• 学科: 工学
• 关键词: 光学传感器 甲醛溶液 严格耦合波分析法(RCWA) 透射光谱 传感特性
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 页码范围: 389-394
• 页数: 6页
• 分类号: O439|TP212.14
• 字数: 3142字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2018.03.020

摘要

针对日常生活中甲醛损害人们健康的问题,该文采用严格耦合波分析(RCWA)法设计了一种能快速、高精度实时检测甲醛溶液浓度的光学传感器.该传感器以多孔二氧化锆(ZrO2)介孔材料作为甲醛的承载单元, TiO2和SiO2光栅分别作为波导层和光耦合层构成的层状复合结构.利用RCWA法计算了该传感器的透射光谱,建立了透射共振峰波长与待测甲醛溶液浓度间的关系模型,并分析了其传感特性.结果表明,该传感器具有较高的灵敏度和良好的重复稳定性,品质因数Q=1 261,灵敏度可达0.101 nm/%,并可实现对待测甲醛溶液浓度的实时动态监测.