近日,暨南年夜学、西北年夜学、吉林年夜学团队互助于痕量气体检测研究方面取患上新进展,提出了一种微型化、高敏捷度的光电复合光纤光声息体传感器。相干结果发表在《光:进步前辈制造》(Light:Advanced Manufacturing)。
微型化光电复合光纤光声息体传感器。研究团队供图 论文配合通信作者、暨南年夜学物理与光电工程学院(理工学院)研究员郭团暗示,超高敏捷度气体传感器于电池安全监测、情况污染检测、医学呼出气阐发等范畴具备广漠运用远景。传统电化学传感器虽成本低廉、但其气敏质料易中毒,致使不变性不足;传统红外、拉曼、荧光等光谱阐发仪器虽具备敏捷度高及选择性强的长处,但其阐发仪器价格昂贵、体积年夜、操作繁杂、维护成本高,难以满意试验室之外的终端运用需求。
光声光谱(PAS)作为一种痕量气体于线检测技能,依附高敏捷度、高选择性及快速相应的上风备受存眷。该技能经由过程探测气体份子接收调制光后孕育发生的周期性压力变化来实现气体浓度检测,无需昂贵的红外光电探测器,具有无配景检测能力。然而,传统PAS技能需要大要积光声池及繁杂的外部装备,怎样实现传感器的微型化、集成化,并可实现长途快速监测能力,是科研职员寻求的方针。
针对于上述技能瓶颈,研究团队提出了一种高敏捷度、微型化、快速相应的光电复合光纤光声息体传感器。该传感器基在一种合适光声探测的光电复合光纤,将光电复合光纤、微型谐振腔和MEMS声学探测器巧妙集成到一个厘米长度的器件中,于提高光-声转换效率的同时,实现了泵浦光旌旗灯号与检测电旌旗灯号的一体化传输。该传感器仅需亚微进级气体样品便可实现ppb级高敏捷气体检测,检测速率晋升至秒量级。此外,依附光电复合光纤的低传输损耗上风,该传感器可扩大最多种类气体的数千米长途于线检测,为长间隔输气管道、储能电站、海底可燃冰探测等主要运用场景的痕量气体检测提供了一种全新的技能方案。
相干论文信息:https://doi.org/10.37188/lam.2026.028
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