SU8波导乙炔传感器

尺寸减半

首次将SU8聚合物螺旋波导用于片上乙炔检测，通过欧拉S形弯曲实现小型化并保持高灵敏度的近红外片上气体传感。

Zhao, Huan · 郑传涛 · Pi, Mingquan · Liang, Lei · Song, Fang · Zheng, Kaiyuan · 张禹 · 王一丁 · Tittel, Frank K.

Spectrochimica Acta - Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2023

参数信息

检测限

2197.1 ppm

检测限

425.5 ppm

波导损耗

3 dB/cm

上升时间

2.05 s

下降时间

3.27 s

光学功率限制因子

0.0172

技术优势

尺寸直接减半

欧拉S形弯曲配合阿基米德螺旋布局，让同样波导长度的传感器占用面积缩小50%以上。

模拟与实测吻合

实测光学功率限制因子0.0172，与模拟值0.016只差0.0012，说明波导设计可靠。

响应速度够快

上升时间约2.05 s，下降时间约3.27 s，适合实时气体监测。

成本低且可量产

SU8是高性价比聚合物材料，适合大规模制造波导，且首次被用于片上气体检测。

应用场景

• 气体传感：用于近红外乙炔浓度监测，替代传统大型气体池。
• 片上气体检测：集成到芯片上，实现小型化在线气体分析。
• 聚合物光波导：用SU8聚合物制备波导，降低制造成本。
• 近红外传感器：在1532.83 nm通信波段工作，兼容成熟光源。
• 微型化传感器：通过欧拉S弯和阿基米德螺旋设计缩小50%以上。