基于衬底集成空心波导的气体检测性能研究

作     者：黄文彪 方勇华 刘家祥 司赶上 李振钢 程真 斯贝贝 HUANG Wenbiao;FANG Yonghua;LIU Jiaxiang;SI Ganshang;LI Zhengang;CHENG Zhen;SI Beibei

作者机构：中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 

出 版 物：《量子电子学报》 (Chinese Journal of Quantum Electronics)

年 卷 期：2023年第40卷第5期

页      码：798-806页

摘      要：由衬底集成空心波导(iHWG)与傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)结合组成的气体检测系统具有体积小、响应快、光路设计灵活、机械稳定性好等优点,能够用于污染气体实时在线检测。iHWG的几何参数如波导长度、横截面宽度和波导形状很大程度上影响了FTIR-iHWG系统的检测性能。基于空心波导的传输理论,理论分析了不同几何参数对iHWG传输特性的影响。以体积比浓度为100×10^(-6)的NO_(2)气体作为样本气体,设计了四种不同几何参数的iHWG,实验验证了理论分析的正确性。结果表明,同等条件下,横截面宽度越大的波导,其系统检测性能越高;对于不同形状的iHWG,直线型iHWG系统检测性能更好。此研究结果将为iHWG的进一步优化设计提供借鉴。

主 题 词：波导光学 傅里叶变换红外光谱 衬底集成空心波导 气体检测 几何参数 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 070302[070302] 0703[理学-化学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1007-5461.2023.05.019

馆 藏 号：203123986...