Miniaturizing infrared laser gas sensors: from waveguides to MEMS transducers

材料科学 微电子机械系统 光电子学 激光器 传感器 红外线的 光学 远红外激光器 压力传感器 气体压力 集成光学 气体分析 甲烷 信号处理 光纤 气体探测器 可调谐激光器 导管
作者
Shan C. Lin,Gang‐Ding Peng,Aron Michael
出处
期刊:Applied Spectroscopy Reviews [Taylor & Francis]
卷期号:: 1-26
标识
DOI:10.1080/05704928.2025.2597001
摘要

Miniaturized, high-performance trace gas sensors are critical for environmental, industrial, and medical applications. This paper provides a comprehensive overview of recent achievements in miniaturizing infrared laser spectroscopy gas sensors employing the silicon-based platform and critically compares two converging paths: on-chip waveguide sensing and MEMS-enhanced sensing. We consider device physics, fabrication approaches, and performance metrics to enable comparison across systems. The detection limits of on-chip waveguides, based on evanescent field absorption or refractive index change, have advanced from roughly 102 parts per million (ppm) in early demonstrations to below 1 ppm in sub-cm2 layouts. In comparison, MEMS-enhanced micro-transducers achieve parts per billion (ppb) to parts per trillion (ppt) in millimetre-scale cells. Based on this, we propose future goals that emphasize stability-focused materials, nanoscale lasers, and system-level integration to balance sensitivity, robustness, and manufacturability in next-generation miniaturized gas sensors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
tbdyc发布了新的文献求助10
刚刚
皛燚完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
wanci的应助被小猴子采纳,获得10
1秒前
妖妖发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
Lucas的应助被梁庆林采纳,获得20
4秒前
5秒前
小白发布了新的文献求助10
5秒前
lababala发布了新的文献求助10
5秒前
cyy完成签到,获得积分10
5秒前
共享精神的应助被妩媚的时光采纳,获得10
6秒前
7秒前
Bai_shao发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
爆米花的应助被往前走采纳,获得10
8秒前
深情安青的应助被111采纳,获得10
8秒前
8秒前
欢羊羊发布了新的文献求助10
9秒前
Grace发布了新的文献求助20
9秒前
秋heqiu完成签到,获得积分10
10秒前
田様的应助被六月采纳,获得10
10秒前
wkj驳回了小马甲的应助
11秒前
lababala完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
学术小白完成签到,获得积分10
13秒前
一叶舟发布了新的文献求助60
13秒前
hujun1124发布了新的文献求助10
13秒前
田田田田完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
传奇3的应助被NGU采纳,获得10
15秒前
Bitter完成签到,获得积分10
15秒前
热爱秋明犬完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7908006
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9411715
关于积分的说明 20894758
捐赠科研通 7508224
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3362062
关于科研通互助平台的介绍 2499922
邀请新用户注册赠送积分活动 2392272