In-line microfiber MZI operating at two sides of the dispersion turning point for ultrasensitive RI and temperature measurement

超细纤维 材料科学 折射率 干涉测量 灵敏度(控制系统) 聚二甲基硅氧烷 色散(光学) 光学 温度测量 光电子学 纳米技术 复合材料 物理 量子力学 电子工程 工程类
作者
Feng Xia,Yong Zhao,Yun Peng
出处
期刊:Sensors and Actuators A-physical [Elsevier BV]
卷期号:301: 111754-111754 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.sna.2019.111754
摘要

Abstract An in-line microfiber Mach-Zehnder interferometer (MZI) is demonstrated for ultrasensitive refractive index (RI) and temperature measurement by operating at two sides of the dispersion turning point (DTP), respectively. An ultrahigh RI sensitivity of 24,209 nm/RIU (RI unit) around 1.3320 and a high temperature sensitivity of -2.47 nm/℃ are experimentally achieved by a microfiber MZI with taper waist diameter of about 4.8 μm. By embedding this microfiber MZI into polydimethylsiloxane (PDMS), the temperature sensitivity is improved from -2.47 nm/℃ to about 8.33 nm/℃. The positive temperature sensitivity of this PDMS-coated microfiber MZI and the negative thermo-optic coefficient of PDMS show that this microfiber MZI has a negative RI sensitivity around the material RI of PDMS (about 1.405), which indicates that the microfiber MZI works at two sides of the DTP for RI measurement and temperature measurement, respectively. The PDMS-coated microfiber MZI could achieve a temperature measurement resolution of about 0.0024 ℃ if the resolution of the optical spectrum analyzer were 0.02 nm, making it suitable for temperature measurement applications with high precision requirement. The bare microfiber MZI is promising for liquid analytical measurement in fields like biochemistry for its advantages of ultrahigh sensitivity, small size, and little sample consumption.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
科研通AI6.2应助风清扬采纳,获得10
2秒前
Chopin发布了新的文献求助10
3秒前
沐雨完成签到 ,获得积分10
4秒前
lilili应助周子淦采纳,获得10
4秒前
英俊的铭应助xiaobo采纳,获得10
5秒前
勤奋笙发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
有机合成学渣完成签到,获得积分20
7秒前
blangel完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
huahua发布了新的文献求助30
10秒前
科研通AI6.4应助dc123456采纳,获得10
11秒前
11秒前
zz完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Amanda发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
爆米花应助meng采纳,获得10
13秒前
烟染发布了新的文献求助10
13秒前
keyanrubbish完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
每天100次完成签到,获得积分10
15秒前
陶醉紫菜完成签到 ,获得积分10
15秒前
yankai完成签到,获得积分10
16秒前
小马甲应助蓝天采纳,获得10
16秒前
jugfbj完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
科研通AI6.1应助JACK采纳,获得10
16秒前
Syu完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
小杨完成签到,获得积分10
19秒前
陈咪咪完成签到 ,获得积分10
20秒前
小郭发布了新的文献求助10
20秒前
汉堡包应助激昂的安寒采纳,获得10
20秒前
小王发布了新的文献求助10
20秒前
dailj完成签到,获得积分20
20秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451706
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263440
关于积分的说明 17608260
捐赠科研通 5516344
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903718
邀请新用户注册赠送积分活动 1880647
关于科研通互助平台的介绍 1722664