基于亚波长光栅的柔性多层PDMS波导振动传感器
摘要
提出一种基于亚波长光栅的柔性聚二甲基硅氧烷（PDMS）多层PTP（PDMS-TiO2-PDMS）结构的传感器。该器件通过感知外界振动引起的光栅周期变化所导致的波导共振波长变化实现传感。利用电磁波有限元方法优化光栅结构以获得最深的共振谷和最高的反射峰。运用模板复制、镀膜和复合封装制备工艺完成PTP结构制备，进而完成传感器制备。静态实验结果表明，此传感器对温湿度不敏感。在杨氏模量为1.70~2.46 MPa的情况下，应变灵敏度为12.34 nm/%，应变量程为-3.15%~8.10%，应力量程为-79.48~161.90 kPa，理论可测振动加速度量程为-362.22~890.69 m/s2。在断路器设备上的振动测试结果证明了该传感器工作原理的有效性，为新型光学式振动传感器提供了切实可行的新方案。
引用本文（GB/T 7714）
王劭鹤 Wang Shaohe, 林伟强 Lin Weiqiang, 吴佩瑾 Wu Peijin, 等. 基于亚波长光栅的柔性多层PDMS波导振动传感器[J]. Acta Optica Sinica, 2024.
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