单晶硅盘式MEMS光功率传感器
发布时间:2022-03-20
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- 2022-03-20
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- 单晶硅盘式MEMS光功率传感器
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光功率测量技术是光通信、天文测光和军事等领域的重要技术之一。使用光热效应的光功率计通过测量敏感元件吸收的热量推算被测光的功率。这种功率计可以在室温甚至更高温度下工作,并且对目标波长没有限制。然而,大多数热探测器在提高分辨率或响应时间方面存在困难。高分辨率热探测器通常结构复杂,且可探测的功率范围非常窄。因此,目前迫切需要一种精度高、动态范围大、工作波长范围宽的便携式光功率计。

基于目前光功率探测器存在的问题,西安交通大学韦学勇教授课题组研究了一种基于单晶硅盘式谐振器的新型光功率传感器。该光功率传感器利用单晶硅在激光辐照下温度变化引起的谐振器频率偏移进行激光功率的检测。通过仿真和实验,验证了盘式谐振器的谐振频率对其吸收热量具有超高的灵敏度。在不同波长的激光照射下,盘式谐振器不同模态的振动频率都会发生偏移,并且显示出不同的热吸收效率。闭环实验结果显示,对于488 nm的激光信号盘式谐振器光功率传感器的分辨率可以达到78 nW,并具有高线性度。
本工作发表在Sensors and Actuators A: Physical期刊上,博士生陈轩为第一作者,韦学勇教授为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金,陕西省科技创新团队等项目资助。
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