Yöntem makalesi

Silikon uçlu Fiber Optik algılama peron ile yüksek çözünürlüklü ve hızlı tepki

6.6K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/59026

⸱

7 Ocak 2019

 ,  ,  ,  , 
1Department of Electrical and Computer Engineering, Michigan State University, 2Naval Research Laboratory, Stennis Space Center, 3Oak Ridge National Laboratory, 4Department of Electrical and Computer Engineering, University of Nebraska-Lincoln

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Bu eser yenilikçi silikon uçlu fiber optik algılama için bir platform (Si-FOSP) yüksek çözünürlüklü ve hızlı yanıt ölçüm sıcaklığı, akış ve radyasyon gibi fiziksel parametreleri çeşitli raporlar. Bu sı-FOSP uygulamaları Oşinografik araştırma, mekanik sanayi, füzyon enerji araştırma için yayılır.

Özet

Bu makalede, biz biz önerilen ve son zamanlarda gösterdiği bir yenilikçi ve pratik olarak umut verici fiber optik algılama platformu (FOSP) tanıtmak. Bu FOSP, bu eser Si-FOSP anılacaktır fiber sonuna eklenen bir silikon Fabry-Perot Girişmölçeri (FPI) kullanır. Si-FOSP optik yol uzunluğu silikon boşluğu tarafından (OPL) belirlenen bir interferogram oluşturur. Measurand OPL değiştirir ve böylece interferogram geçer. Benzersiz optik ve termal özelliklerini silikon malzeme nedeniyle, bu Si-FOSP duyarlılık ve hız açısından avantajlı bir performans sergiler. Ayrıca, Olgun silikon imalat sanayi mükemmel tekrarlanabilirlik ve doğru pratik uygulamalar düşük maliyet ile Si-FOSP endows. Bağlı olarak belirli uygulamaları, bir düşük incelik veya yüksek para cezası sürümü kullanılacaktır ve iki farklı veri işlemine demodülasyon yöntemi buna göre kabul edilebilir. Si-FOSP her iki sürümleri imalatı için detaylı protokol sağlanacaktır. Üç temsilcisi uygulama ve göre sonuçları gösterilecek. Sınırlı olduğunu okyanus thermoclines profil oluşturma için prototip sualtı termometre, ikinci bir akış hızı okyanusta ölçmek için bir akış ölçer ve sonuncusu egzoz radyasyondan manyetik olarak izlemek için kullanılan bir Bolometre ilki yüksek sıcaklık plazma.

Giriş

Fiber optik sensörler (FOSs), onun küçük büyüklük, düşük maliyetli, hafif ve onun bağışıklık elektromanyetik parazit (EMI)1gibi benzersiz özellikleri nedeniyle pek çok araştırmacı için odak olmuştur. Bu FOSs çevresel izleme, deniz gözetleme, petrol arama ve diğerleri arasında endüstriyel proses gibi birçok alanda geniş bir uygulaması bulduk. Bu sıcaklık ile ilgili algılama gelince, geleneksel FOSs değildir çözünürlük ve dakika ve hızlı ısı farklılıkları arzu olduğu durumlar için hız açısından üstün. Bu sınırlamalar, birçok geleneksel FOSs temel erimiş silis malzeme optik ve termal özelliklerinden kaynaklanıyor. Bir yandan, Termo-optik katsayısı (TOC) ve termal genleşme katsayısı (TEC) silis 1.28x10-5 RIU / ° C ve 5.5x10-7 m/(m·°C), anılan sıraya göre. Bu değerler yalnızca yaklaşık 13 pm / ° C 1550 nm dalga boyu etrafında bir sıcaklık hassasiyeti neden. Öte yandan, bir ölçüsüdür ve hız ve sıcaklık termal Yayınım yanıt termal enerji değişimi olarak değiştirmek, yalnızca 1.4x10-6 m2/s silis için; Bu değer silis tabanlı FOSs hızını artırmak için üstün değil.

Bu makalesinde bildirilen fiber optik algılama platformu (FOSP) erimiş silis tabanlı FOSs yukarıdaki sınırlamalar tatili. Yeni FOSP kristal silisyum fiber burada silikon uçlu FOSP (Si-FOSP) adlandırılan, ucunda bir yüksek kaliteli Fabry-Perot Girişmölçeri (FPI) formları malzeme algılama anahtar olarak kullanır. Şekil 1 Si-FOSP çekirdeğidir sensör kafa şematik ve çalışma prensiplerini göstermektedir. Sensör kafa aslında bir silikon FPI, periyodik saçaklar bir dizi olan yansıma spektrum özellikleri oluşur. Yıkıcı girişim oluşur OPL 2nL sağladığında nerede n ve m kırılma indisi ve silikon FP kavite, uzunluğu sırasıyla, ve N saçak çentik sırasını bir tamsayı Nλ =. Bu nedenle, girişim saçaklar konumlarını silikon boşluğu OPL için duyarlı vardır. İki türe bağlı olarak belirli uygulamaları, silikon FPI yapılabilir: düşük-incelik FPI ve yüksek para cezası FPI. Yüksek para cezası FPI her iki ucunda da silikon boşluğu için yüksek bir yansıtırlık varken düşük incelik FPI her iki ucunda da silikon boşluğu için düşük bir yansıtırlık vardır. Reflectivities silikon-hava ve silikon lifli arabirimlerinin kabaca % 30 ve % 18, böylece tek silikon Şekil 1a ' gösterilen FPI aslında düşük incelik FPI. Her iki ucundaki ince yüksek-yansıtma (HR) katman kaplama tarafından FPI olduğunu bir yüksek-incelik silikon (Şekil 1b) kurdu. İK kaplama (dielektrik veya altın) yansıtırlık 98 %'si olarak yüksek olabilir. Sıcaklık arttığında Si-FOSP her iki türü için n ve m artırın. Böylece, fringe shift izleyerek, sıcaklık değişimi çıkarılabilir. Dalga boyu shift aynı miktar için daha iyi bir ayrımcılık nedeniyle daha dar saçak çentik (Şekil 1 c) yüksek para cezası FPI verir dikkat edin. Yüksek para cezası Si-FOSP daha iyi çözünürlüğe sahip iken, düşük-incelik Si-FOSP daha geniş bir dinamik aralığı vardır. Bu nedenle, bu iki sürüm arasında seçim belirli bir uygulama gereksinimlerine bağlıdır. Ayrıca, düşük-incelik ve yüksek para cezası silikon FPIs yarım maksimumda (FWHM) tam genişliğinde büyük fark nedeniyle, onların sinyal işlemine demodülasyon yöntemleri farklıdır. Örneğin, teorik FWHM 1.5 nm azalır tarafından hakkında 50 kere daha 30 pm ne zaman her iki ucunda da tek silikon FPI % 98'i ik katmanla kaplı. Tarama bir lazer yüksek para cezası Si-FOSP de tarafından çözümlenemeyen daha dar FWHM nedeniyle kipi için kullanılması gereken süre bu nedenle, düşük-incelik Si-FOSP yüksek hızlı bir Spektrometre veri toplama ve işleme, için yeterli olacaktır Spektrometre. Protokol iki işlemine demodülasyon yöntemleri açıklanmaktadır.

Burada seçilen silikon malzeme sıcaklığı çözünürlük açısından algılama için daha iyidir. Bir karşılaştırma, TOC ve TEC silikon 1.5x10-4 RIU / ° C ve 2.55x10-6 m/(m∙°C), sırasıyla, yaklaşık 84.6 pm / ° C, yaklaşık 6.5 kat tüm silis tabanlı FOSs2daha yüksek bir sıcaklık hassasiyeti için lider vardır.  Bu çok daha yüksek duyarlılık ek olarak, biz 6 x 10-4 ° sıcaklık çözünürlüğü için önde gelen C 2, izleme yöntemini gürültü düzeyini azaltmak ve böylece bir düşük incelik sensör çözünürlüğünü artırmak için Ortalama bir dalga boyu göstermiştir Karşılaştırma 0.2 ° C FOS silis tabanlı tüm3için çözünürlük için. Çözünürlük 1.2x10-4 ° C yüksek para cezası sürüm4için olmak daha fazla artırıldı.  Silikon malzeme de hız açısından algılama için üstün olduğunu. Bir karşılaştırma, termal Yayınım silikon 8.8x10-5 m2/s, olan birden fazla 60 kez silis2daha yüksek olmasıdır.  Küçük bir ayak izi ile (Örneğin, 80 µm çapı, 200 µm kalınlık) birlikte, 0,51 ms tepki süresi FOS oldu bir silikon için2, bir mikro-silis-fiber bağlantı uç sıcaklık sensörü516 ms ile karşılaştırıldığında göstermiştir.  Her ne kadar bazı araştırma algılama malzeme diğer gruplar6,7,8,9tarafından hiçbiri-in onları bildirildiği gibi çok ince silikon film kullanarak sıcaklık ölçümü için ilgili iş Algılayıcılarımız çözünürlük veya hız açısından performansını sahiptir. Örneğin, sadece 0,12 ° C çözünürlüğe ve 1 uzun tepki süresi ile sensör s bildirdi. Bir daha iyi 0,064 ° C sıcaklık çözümü yapılmış 7 10rapor;  Ancak, hızı oldukça hantal sensör kafa tarafından sınırlıdır. Ne yeni üretim Yöntem ve veri işleme algoritması'sı-FOSP benzersiz yalan yapar.

Yanı sıra sıcaklık algılama için yukarıdaki avantajları, Si-FOSP Ayrıca sıcaklık ile ilgili sensörler gaz basıncı11, hava gibi farklı parametreleri ölçme hedefleyen çeşitli içine geliştirilebilir veya su akışı12,13 ,14 ve radyasyon4,15.  Bu makale üç temsilcisi uygulamalar ve bunların sonuçları ile birlikte imalat ve sinyal işlemine demodülasyon protokolleri sensör ayrıntılı bir açıklamasını sunar.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. düşük incelik sensörler imalatı

  1. Silikon ayağı imal. 200 µm kalınlığında çift yan cilalı (DSP) Silikon gofret bir parça tek başına silikon sütunlar (Şekil 2a) desen, standart mikro-elektro-mekanik sistem (MEMS) imalat kullanarak kolaylaştırır.
    Not: Desenli gofret fotorezist ince bir tabaka kullanarak başka bir büyük silikon gofret üzerinde bağlanmış. Bağ fotorezist dik, ama--dan belgili tanımlık substrate sonraki adımlar için ayırmak için yeterince zayıf da ayağı tutabilecek kadar güçlü güçtür.
  2. Öncü fiber hazırlayın. Bir tek modlu fiber optik distal ucunun plastik kaplama kapalı şerit. Alkol ile daldırma objektif mendil kullanarak soyulmuş bölümü temiz. Bir fiber optik satır kullanarak temizlenmiş fiber ayırmak.
  3. Son-yüz i ciddi kurşun fiber (Şekil 2b) UV tedavi edilebilir tutkal ince bir tabaka uygulayın. UV tedavi edilebilir tutkal küçük bir damla bir parça cam slayt üzerine koy. Tutkal katmanı spin-kaplama ya da el ile cam slayt sallanan tarafından ince. Tutkal katmanı başlangıç fiber cam slayt karşı son yüz basarak fiber sonuna kadar transfer.
  4. Bir silikon ayağı fiber ucunu takın. Öncü fiber bir silikon ile hizalamak, bu arada belgili tanımlık silikon bir Spektrometre kullanılarak FPI gerçek zamanlı yansıma spektrum izlemek. Tatmin edici bir spektrum (Şekil 2 c) gözlenen tutkal tedavi için bir UV lamba kullanın.
    Not: genel olarak, Kavurma işlemi yaklaşık 10-15 dakika sürer.
  5. Belgili tanımlık substrate sensöründen bağlantısını kesin. Sonra UV tutkal tamamen tedavi, öncü fiber substrat (Şekil 2B) müstakil silikon ayağı birlikte yukarı kaldırın.
    Not: Bazı kalıntı fotorezist silikon ayağı (Şekil 2e) üst yüzeyde kaldı. Çoğu durumda, kalan fotorezist sensör işlevinin etkilemez. Gerekirse, fotorezist katman alkol tarafından kaldırılabilir.
  6. Fabrikasyon sensör kafa inceleyin. Mikroskop fabrikasyon sensör kafa geometrisini incelemek için kullanın. Tipik bir görüntü başarıyla fabrikasyon sensör Şekil 2fiçinde görülür.

2. yüksek para cezası sensörler imalatı

  1. Silikon gofret yüksek yansıtırlık aynalar ile her iki kat. 75 µm kalınlığında çift yan cilalı silikon gofret bir yanında istimal a sputtering kaplama makine 150 nm kalın bir altın tabaka ile kat ve bir yüksek-yansıtma (HR) dielektrik ayna diğer tarafla ceket.
    Not: Dielektrik İK kaplama bir şirket dışında tarafından yapıldı; Bu kaplama yansıtırlık az % 98 olduğu için şirket tarafından test edildi. Ancak, detaylı malzeme ve kaplama yapısını özel koruması nedeniyle Şirket tarafından bilinmeyen, Malzemeler tablo daha fazla bilgi için bkz.
  2. Collimated kurşun fiber hazırlayın. Kademeli-Dizin çok modlu fiber (GI-MMF) tekli mod fiber ile kısa bir bölüm splice ve sonra bir optik mikroskop altında GI-MMF çeyrek bir lif kolimatör (3a rakam oluşturmak üzere sol MMF içinde ışık yörünge süresi ile ayırmak ).
    Not: GI-MMF bir spektrum daha iyi bir görünürlük ile4,16elde edilebilir kalıcı alan çapında genişletmek için kullanılır. Bu çalışmada yaklaşık 250 µm olduğunu, GI-MMF tam dörtte birini ray yörünge süresi uzunluğudur.
  3. Parçalanmış bir çift tarafı kaplı silikon öncü lif eklemek. Bir yüksek-incelik sensör silikon ayağı düşük incelik sensörler (adım 1.3-1.5) imalatı için lif sonuna ekleme benzer adımları izleyerek topla.
    Not: Dielektrik kaplama ile yan gelen ışıkta (Şekil 3b, 3 c) izin kolimatör iliştirilecektir. Bu durumda, önceki silikon ayağı değil desenli bir silikon parçası ile değiştirilir. Gelecekte, böylece sensörler daha düzgün ve daha kolay imalat için desenli silikon gofret yüksek yansıtırlık aynalarla kaplı. 1.3-1.5 imalat adımlarla tutkal kolimatör son yüz transfer önce bir yansıma spectra çentik uygun görünürlük ile ilk alınmalıdır farktır.
  4. Düzensiz şekilli silikon parçası bir lif Cila Makinası kullanarak dairesel bir şekle Lehçe.
  5. Fabrikasyon sensör kafa inceleyin. Mikroskop sensör kafa arzu edilen bir dairesel şekil elde emin olmak için incelemek için kullanın (şekil 3d).

3. sinyal işlemine demodülasyon düşük incelik Si-FOSP için

Not: düşük-incelik Si-FOSP demodulating için kullanılan sistem Şekil 4aiçinde gösterilir. Aşağıdaki ayrıntılı adımlar sistemi kurma ve veri işleme gerçekleştirmek yardımcı.

  1. 1 bir optik sirkülatörün / bağlantı noktası için bir C-band geniş bant kaynağına bağlanmak.
  2. Düşük-incelik sensör girişi fiber optik sirkülatörün bağlantı noktası 2 splice.
  3. 3 in optik sirkülatörün veri depolama için bir bilgisayarla iletişim yüksek hızlı bir spektrometre için bağlayınız.
  4. Spektrum sensör sistemi düzgün çalıştığından emin olmak için denetleyin. Şekil 4b' gösterilen tipik spektrum bakın.

4. sinyal işlemine demodülasyon yüksek para cezası Si-FOSP için

Not: yüksek-incelik Si-FOSP demodulating için kullanılan sistem Şekil 5a' gösterilir. Aşağıdaki ayrıntılı adımlar sistemi kurma ve veri sonrası işleme yapmak yardımcı.

  1. Geçerli bir denetleyiciyi kullanarak ayarlanabilir DFB lazer süpürme.
    Not: farklı lazerler ve denetleyicileri için değişir, tepe tepe süpürme gerilim spektrum çentik karşılamak için yeterince büyük olmalıdır.
  2. 1 bir optik sirkülatörün / bağlantı noktası için ayarlanabilir lazer çıkış bağlayın.
  3. Bağlantı noktası 2 yüksek para cezası sensör için optik sirkülatörün splice.
  4. 3 in optik sirkülatörün bir photodetector bağlayınız.
  5. Bir bilgisayar tarafından depolanan photodetector çıkışını okumak için bir veri alma aygıtı kullanın.
  6. Spektrum sensör sistemi düzgün çalıştığından emin olmak için denetleyin. Tipik bir çerçeve Şekil 5biçinde gösterilen yelpazenin bakın. Polinom eğrisi uygun bir kullanarak Vadisi konumunu bulun.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Si-FOSP okyanus thermoclines profil oluşturma için bir sualtı termometre olarak
Son Oşinografik araştırma sualtı görüntüleme bulanıklık sadece kirlenmiş sularda bulanıklık aynı zamanda gelen sıcaklık microstructures temiz okyanus17,18kaynaklandığını göstermiştir. İkinci etkisini daha iyi anlamak ve türbülans miktarının bir yol geliştirmek olarak su, de optik iletişimi geliştirmek için birçok oşinograflar bulanı...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Silikon FPI boyutunu (uzunluk ve çapı) seçim gereksinimleri üstünde belgili tanımlık kararlılık ve hız arasında tradeoff üzerine yapılır. Genel olarak, daha küçük bir boyuta daha yüksek bir hız sağlar ama aynı zamanda çözüm2azaltır. Kısa bir süre daha yüksek bir hız elde etmek için avantajlıdır ama yansıma çentikler genişletilmiş FWHM nedeniyle yüksek bir çözünürlük elde etmek için üstün değil. FWHM azaltmak için İK kaplama kullanarak çözünürlüğünü artırmak yardımcı olabilir, ancak lazer tarama ku...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Bir ABD patent (No. 9995628 B1) ilgili teknolojiler korumak için yayımlanmıştır.

Teşekkürler

Bu eser ABD deniz Araştırma Laboratuvarı ('ları tarafından desteklenmiştir N0017315P0376, N0017315P3755); ABD Ofisi deniz araştırma (No'ları N000141410139, N000141410456); ABD Enerji Departmanı (No'ları DE-SC0018273, DE-AC02-09CH11466, DE-AC05-00OR22725).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
200 Korumalı Saf EtanolKoptecV1001
5 Kanal Dubleks CWDMFiber Mağaza5MDD-ABS-FSCWDM
Kelebek Lazer Diyot BağlantılarıTholabsLM14S2
CastAway CTDSarı Yaylar Enstrüman
CTDSeabirdSBE 19plus
Akım ÖlçerNortekVektör
Veri Toplama CihazıUlusal AletlerNIUSB4366
Dijital OsiloskopRIGOLDS1204B200 MHz 2 GSa/s
Diyot LazerThorlabsLM9LPDalga Boyu: 632 nm
Sabit BNC Sonlandırıcı KitiThorlabsFTK01
Fonksiyon Dalga Formu Üreteci RIGOLDG4162160 MHz 500 GSa/s
Yüksek Hassasiyetli CleaverFujikuraCT-32
Yüksek Yansımalı Dielektrik KaplamaBuharlaştırılmış Kaplama INC (ECI)Kaplamanınmalzemeleri ve yapısı bilinmiyor
I-MON 512 SpektrometreIbsen FtonikP/N: 1257110
InGaAs Önyargılı DedektörTholabsDET01CFCFC/PC çıkışı:0-10V; Miktar: 2
Lazer DiyotQphotonicQFLD-405-20SDalga boyu: 405 nm
Lazer Diyot Akım Kontrol CihazıTholabsLDC 210C1 A ve 100 mA aralığı 
Lazer Diyot Sıcaklık Kontrol CihazıTholabsTEC 200CMiktar: 2
Lateks MuayeneEldiveni HCS
Mikro SlaytlarCorning Incorporated
Dar Çizgi Genişliği DFB LazerEblanaEP1550-NLW-B06-100FMDalga Boyu:1550 nm
Fiber Optik Füzyon BirleştiriciSumitomo elektrik endüstrileri, LTD3822-2
Optik Mikroskop ve MonitörIkegami Tsushinki CompanyPM-127
Optik Spektrum AnalizörüYokogawaAQ6370Cdalga boyu aralığı: 600-1700 nm
Polonya MakinesiULTRA TEC41076
Sonradan Monte Edilebilir SüsenThorlabsMiktar: 2
Pompa LazerGooch ve Housego0400-0974-SMDalga boyu: 980 nm
Si Güçlendirilmiş FotodedektörThorlabsPDA36ADalga Boyu: 350-1100 nm
Silikon gofretÜniversitesi Gofretkalınlığı: 10 ve mikro; m, 200 ve mikro; M, 75 ve Mikro; m, 40 ve mikro; m
Tek modlu fiber CorningSMF-28
Tek Modlu Sigortalı  Fiber BağlayıcıThorlabsDalga Boyu: 1550 nm
SM 125 interogratorMikron Optik
Dalgıç Akvaryum PompasıSonglongSL-403
Superluminscent LEDYoğun Işık Yarı İletkenleriDL-BP1-1501Adalga boyu aralığı:1510-1590 nm
Şırınga PompasıCole Parmer74905-02
Seyahat Çeviri AşamasıThorlabsLT1
UV kürlenebilir yapıştırıcıEpoksi TeknolojisiPB109077
UVGL-15 Kompakt UV LmapUVPP/N:95-0017-09254/365 nm
Değişken Optik ZayıflatıcılarTholabsM-VA/00016951 P/N: VOA50-APC

Kaynaklar

  1. Lee, B. Review of the present status of optical fiber sensors. Optical Fiber Technology. 9, 57-79 (2003).
  2. Liu, G., Han, M., Hou, W. High-resolution and fast-response fiber-optic temperature sensor using silicon Fabry-Perot cavity. Optics Express. 23, 7237-7247 (2015).
  3. Hatta, A. M., Rajan, G., Semenova, Y., Farrell, G. SMS fibre structure for temperature measurement using a simple intensity-based interrogation system. Electronics Letters. 45, 1069(2009).
  4. Sheng, Q., Liu, G., Reinke, M. L., Han, M. A fiber-optic bolometer based on a high-finesse silicon Fabry-Perot interferometer. Review of Scientific Instruments. , 065002(2018).
  5. Ding, M., Wang, P., Brambilla, G. Fast-response high-temperature microfiber coupler tip thermometer. IEEE Photonics Technology Letters. 24, 1209-1211 (2012).
  6. Berthold, J. W., Reed, S. E., Sarkis, R. G. Reflective fiber optic temperature sensor using silicon thin film. Optical Engineering. 30, 524-528 (1991).
  7. Kajanto, I., Friberg, A. T. A silicon-based fibre-optic temperature sensor. Journal of Physics E: Scientific Instruments. 21, 652-656 (1988).
  8. Schultheis, L., Amstutz, H., Kaufmann, M. Fiber-optic temperature sensing with ultrathin silicon etalons. Optics Letters. 13, 782-784 (1988).
  9. Zhang, S., et al. Temperature characteristics of silicon core optical fiber Fabry-Perot interferometer. Optics Letters. 40, 1362-1365 (2015).
  10. Cocorullo, G., Corte, F. G. D., Iodice, M., Rendina, I., Sarro, P. M. A temperature all-silicon micro-sensor based on the thermo-optic effect. IEEE Transactions on Electron Devices. 44, 766-774 (1997).
  11. Liu, G., Han, M. Fiber-optic gas pressure sensing with a laser-heated silicon-based Fabry-Perot interferometer. Optics Letters. 40, 2461-2464 (2015).
  12. Liu, G., Hou, W., Qiao, W., Han, M. Fast-response fiber-optic anemometer with temperature self-compensation. Optics Express. 23, 13562-13570 (2015).
  13. Liu, G., Sheng, Q., Hou, W., Han, M. Optical fiber vector flow sensor based on a silicon Fabry-Perot interferometer array. Optics Letters. 41, 4629-4632 (2016).
  14. Liu, G., Sheng, Q., Geraldo, R. L. P., Hou, W., Han, M. A fiber-optic water flow sensor based on laser-heated silicon Fabry-Perot cavity. Proceedings of SPIE. 9852, 98521B(2016).
  15. Reinke, M. L., Han, M., Liu, G., Gv Eden, G., Evenblij, R., Haverdings, M. Development of plasma bolometers using fiber-optic temperature sensors. Review of Scientific Instruments. 87, 11E708(2016).
  16. Zhang, Y., et al. Fringe visibility enhanced extrinsic Fabry-Perot interferometer using a graded index fiber collimator. IEEE Photonics Journal. 2, 469-481 (2010).
  17. Hou, W. Ocean sensing and monitoring. , SPIE Press. (2013).
  18. Hou, W., Woods, S., Jarosz, E., Goode, W., Weidemann, A. Optical turbulence on underwater image degration in natural environments. Applied Optics. 51, 2678-2686 (2012).
  19. Hou, W., Jarosz, E., Woods, S., Goode, W., Weidemann, A. Impacts of underwater turbulence on acoustical and optical signals and their linkage. Optics Express. 21, 4367-4375 (2013).
  20. Nootz, G., Jarosz, E., Dalgleish, F. R., Hou, W. Quantification of optical turbulence in the ocean and its effects on beam propagation. Applied Optics. 55, 8813-8820 (2016).
  21. Nootz, G., Matt, S., Kanaev, A., Judd, K., Hou, W. Experimental and numerical study of underwater beam propagation in a Rayleigh-Bénard turbulence tank. Applied Optics. 56, 6065-6072 (2017).
  22. Matt, S., et al. A controlled laboratory environment to study EO signal degradation due to underwater turbulence. Proceedings of SPIE. 9459, 94590H(2015).
  23. Han, M., Liu, G., Hou, W. Fiber-optic temperature and flow sensor system and methods. U.S. Patent. , 9995628 B1 (2018).
  24. Kallenbach, A., et al. Impurity seeding for tokamak power exhaust: from present devices via ITER to DEMO. Plasma Physics and Controlled Fusion. 55, 124041(2013).
  25. Alcator C-Mod. , Available from: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alcator_C-Mod_Tokamak_Interior.jpg (2018).
  26. Meister, H., Willmeroth, M., Zhang, D., Gottwald, A., Krumrey, M., Scholze, F. Broad-band efficiency calibration of ITER bolometer prototypes using Pt absorbers on SiN membranes. Review of Scientific Instruments. 84, 123501(2013).
  27. Peterson, B. J., et al. Development of imaging bolometers for magnetic fusion reactors. Review of Scientific Instruments. 79, 10E301(2008).
  28. Liu, G., Sheng, Q., Dam, D., Hua, J., Hou, W., Han, M. Self-gauged fiber-optic micro-heater with an operation temperature above 1000 °C. Optics Letters. 42, 1412-1415 (2017).
  29. Liu, G., Hou, W., Han, M. Unambiguous peak recognition for a silicon Fabry-Perot interferometric temperature sensor. Journal of Lightwave Technology. 36, 1970-1978 (2018).
  30. Liu, G., Sheng, Q., Hou, W., Han, M., High-resolution, High-resolution, large dynamic range fiber-optic thermometer with cascaded Fabry-Perot cavities. Optics Letters. 41, 5134-5137 (2016).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Silikon Fabry Perot nterferometresiOptik Yol Uzunlu uD k ncelikli Sens rY ksek ncelikli Sens rSualt TermometresiAk l erBolometreMEMS FabrikasyonuOptik Sirk lat r

İlgili makaleler