Herstellung und Prüfung von photonischen Thermometer

Zusammenfassung

Wir beschreiben den Prozess der Herstellung und Prüfung von photonischen Thermometer.

Zusammenfassung

In den letzten Jahren hat ein Schub für die Entwicklung von neuartigen Silizium photonische Geräte für die Telekommunikation eine breite Wissensbasis generiert, die nun für die Entwicklung von anspruchsvollen photonischer Sensoren genutzt wird. Photonische Siliziumsensoren versuchen, die starke Entbindung des Lichts in Nano-Wellenleiter um Veränderungen im körperlichen Zustand zu Veränderungen in Resonanzfrequenz transduzieren auszunutzen. Im Falle der Temperaturmessung verursacht der Thermo-optische Koeffizient, d. h., Änderungen im Brechungsindex durch Temperatur, die Resonanzfrequenz der photonischen Gerät z. B. ein Bragg-Gitter mit Temperatur treiben. Wir entwickeln eine Reihe von photonischen Geräte, die Nutzen der jüngsten Fortschritte in der Telekom kompatibel Lichtquellen, kostengünstige photonische Temperatursensoren zu fabrizieren, die in einer Vielzahl von Einstellungen von kontrollierten Labor eingesetzt werden können Bedingungen der lauten Umgebung einer Fabrikhalle oder eine Residenz. In dieser Handschrift die, ausführlich wir unser Protokoll für die Herstellung und Prüfung von photonischen Thermometer.

Einleitung

Der Goldstandard für Temperatur Messtechnik, das Platin-Widerstandsthermometer, wurde zuerst von Sir Siemens im Jahr 1871 mit Callender¹ entwickelt das erste Gerät im Jahre 1890 vorgeschlagen. Seit dieser Zeit hat die inkrementelle Fortschritte in der Entwicklung und Herstellung von Thermometern eine Vielzahl von Temperatur Messlösungen geliefert. Das standard Platin-Widerstandsthermometer (SPRT) ist das interpolating Instrument zur Realisierung von internationalen Temperaturskala (ITS-90) und deren Verbreitung über Widerstand Temperaturmessung. Heute, spielt mehr als ein Jahrhundert nach seiner Erfindung Widerstand Temperaturmessung eine entsc....

Protokoll

1. Gerät Fertigung

Hinweis: Silicon photonische Geräte gefertigt werden können, mit Silikon-auf-Insulator (SOI) Wafer Anwendung konventioneller CMOS-Technologie über Foto - oder Elektronenstrahllithographie gefolgt von induktiven Plasma reaktive Ionen Ätzen (ICP RIE) 220 nm dicke oberste Silizium Schicht. Nach ICP RIE Ätzen kann die Geräte Top-verkleidet mit einem dünnen Polymerfilm oder SiO₂ Schutzschicht. Im folgenden sind die wichtigsten Schritte bei der Herstellung von SOI photonische Geräten.

1. Reinigen einer SOI-Wafer in einer Piranha-Lösung für 10 min, eine Mischung 4:1 von Schwefelsäure (H₂SO₄

Ergebnisse

Wie in Abbildung 2dargestellt, der Ring Resonator Transmissionsspektren zeigt ein schmales Bad bei Übertragung der Resonanzbedingung entspricht. Die Resonanz Fransen verschiebt sich zu längeren Wellenlängen mit zunehmender Temperatur von 20 ° C bis 105 ° C in 5 ° C-Schritten. Die Übertragungsspektrum ist eine Polynomfunktion montiert die Höhepunkt Mitte entzogen. Das Polynom passen erwies sich die konstantesten Ergebnisse im Beisein einer geneigten Grundlinie.......

Diskussion

Ziel dieses Experiments war es, die Temperatur abhängige Reaktion der photonischen Thermometer zu quantifizieren. Zur quantitativen Messung von Temperatur ist es ratsam, eine stabile Wärmequelle zu nutzen, wie z. B. eine Messtechnik Grade tief trocken gut, kleinvolumige Sensoren gewährleisten guten thermischen Kontakt zwischen dem Brunnen und dem Sensor, und minimieren Sie Wärme an die Umgebung verliert. Diese erfüllt sind leicht durch Verklebung von optischen Fasern auf den Chip, effektiv erstellen ein verpacktes Gerät,.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Verpackungsprozess
6-Achsen-Tisch	PI Instrumente
Videokameras
Epoxid-Dosiersystem
Faserarray
Temperaturmessung
Messtechnik	Well Fluke	9170	Dry Well stabil bis besser als 0,01 K
Laser	Newport	TLB6700	1520-1570 nm abstimmbarer Laser
Wavemeter	HighFinesse	WS/7	100 Hz Wavemeter
Powermeter	Newport	1936-R	Leistungsmesser mit breitem Bereich