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- 研究人員開發(fā)了跟蹤光學(xué)傳感器發(fā)展的新穎框架
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2020/11/10
由于等離子和光子學(xué)的廣泛應(yīng)用，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都已引起人們的關(guān)注，其中包括光學(xué)傳感。光學(xué)傳感技術(shù)的發(fā)展不僅為科學(xué)研究界提供了一種多功能工具，而且還因為其能效高，重量輕，體積小以及適合遠(yuǎn)程使用而為智能城市和物聯(lián)網(wǎng)（IOT）應(yīng)用提供了可觀的商業(yè)價值。感應(yīng)。為增強(qiáng)其重要性，《科學(xué)美國人》將等離子傳感技術(shù)確定為2018年十大新興技術(shù)之一。
在過去的幾十年中，已經(jīng)提出并證明了各種光學(xué)傳感機(jī)制和傳感器結(jié)構(gòu)。幾乎每一種新的傳感機(jī)制或傳感器配置都將定期探索以測試其傳感能力。但是，有關(guān)實驗實現(xiàn)與理論極限之間的差距，基于金屬的等離子體傳感器與基于電介質(zhì)的光子傳感器之間的差異以及傳播的本征波與局部本征模結(jié)構(gòu)之間的區(qū)別的信息尚不可用。
來自新加坡新加坡科技設(shè)計大學(xué)（SUTD），新加坡科學(xué)技術(shù)研究局（A * STAR）和奧地利奧地利技術(shù)學(xué)院的研究人員進(jìn)行了廣泛的文獻(xiàn)研究，系統(tǒng)地總結(jié)和比較了傳感能力這些光學(xué)折射率傳感器的靈敏度和優(yōu)劣系數(shù)的比較。然后建立了3-D技術(shù)圖（見圖1），以定義使用等離子和光子結(jié)構(gòu)的光學(xué)折射率傳感器的標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展趨勢。
特別是，審查了以下四種使用等離子和光子結(jié)構(gòu)的無標(biāo)簽光學(xué)折射率傳感器的常見類型：
金屬基傳播等離子本征波傳感器，例如棱鏡耦合表面等離子激元傳感器；基于金屬的局部等離激元本征模傳感器，例如基于金屬納米粒子的局部表面等離振子共振傳感器；基于介電的傳播光子本征波傳感器，例如光纖干涉儀；基于電介質(zhì)的局部光子本征模式傳感器，例如光子晶體腔。
此外，本評價還包括更先進(jìn)的混合折射率傳感器，例如Fano共振傳感器以及集成了等離子和光子傳感器的2-D材料。
第一作者Yi Xu博士說：“該技術(shù)圖就像探照燈一樣，為該領(lǐng)域的研究人員清楚地表明了不同類別的光學(xué)折射率傳感器的傳感能力，優(yōu)點和缺點�！� SUTD和A * STAR高性能計算研究所（IHPC）的學(xué)生。
可以將任何新開發(fā)的光學(xué)折射率傳感器添加到此技術(shù)圖中，以將其感測能力與以前的工作進(jìn)行比較。不斷增加新的等離子和光子折射率傳感器將豐富技術(shù)圖譜，從而為光學(xué)折射率傳感器的快速發(fā)展提供基準(zhǔn)。
共同通訊作者和博士說：“牢記此技術(shù)圖，并透徹了解不同類別的RI傳感器的優(yōu)缺點，局限性，機(jī)理和發(fā)展趨勢，我們可以一起更有效地推進(jìn)這一領(lǐng)域�！� 聯(lián)合顧問，I * HPC，A * STAR的Lin Wu博士。
借助技術(shù)圖，可以根據(jù)不同應(yīng)用更好地選擇各種光學(xué)折射率傳感器�！拔覀兿嘈�，在光的折射進(jìn)行全面審查指標(biāo)與傳感器電漿和光子結(jié)構(gòu)將吸引廣泛關(guān)注的研究團(tuán)體，這將幫助工程師使用正確的傳感器在子系統(tǒng)的設(shè)計智慧城市與物聯(lián)網(wǎng)”之稱SUTD通訊作者Ricky Ang教授兼博士學(xué)位。顧問。
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