作者:   發布時間:2014/6/25 10:25:20   瀏覽次數:2410

國內新款微型環形激光傳感器

　　回音廊式激光傳感器

　　當科學研究深入到納米領域，由于目標太小難以精確計量，會讓實驗變得難以控制。近日，由美國華盛頓大學科學家開發出的微型激光傳感器是屬于一種回音廊式共振傳感器，由硅玻璃制造。工作原理就像英國圣保羅大教堂里著名的回音廊，一邊的人對著廊壁說話，另一邊的人就能聽到。但與回音廊不同的是，這種傳感器共振的不是聲波而是光波。

　　激光器由底座支起一個“頻率衰減模”（環路中激光發射的模式或形狀），兩束激光以相同頻率、相反方向圍繞環形光路傳播。模場中有一個“短暫尾跡”透過環表面，探測著周邊環繞的介質。當一個微粒落在激光環上，就會使一個光模中的能量分散到另一個光模中，從而使兩個光模的共振頻率略有不同，使光模發生分裂，一束激光就分裂為頻率不同的兩束，將它們導入光電探測器，會由于頻率的不同而產生一種“打擊頻率”，從而分別測得兩束激光的頻率。

　　“由于微型傳感激光器是用溶膠的方法在硅晶片生產，增益介質很容易改變，所以能大量生產。”論文第一作者、華盛頓大學圣路易斯分校電學與系統工程系研究生何麗娜（音譯）說，“人們可以選擇性地混合稀土離子，加入四乙氧基硅烷溶液、水或鹽酸，加熱它們直到變得黏稠，然后旋轉覆蓋在硅晶片上，退火后清除溶劑，就形成了完整的非結晶玻璃。再用蝕刻方法把薄薄的玻璃膜制成硅光盤，在下面用硅柱支撐。最后，通過激光退火處理，使粗糙的硅光盤變成光滑的環形共振腔。”

　　主動共振勝于被動

　　在早期的研究中，研究小組用普通的玻璃環作為波導，實驗模分裂，并使入射光獲得增益。但這種環路是被動的，外部激光必須用昂貴的可調激光，才能涵蓋檢測模分裂所要求的頻率范圍。

國內新款微型環形激光傳感器

　　新型共振傳感器本身就是一個微型激光器，而不僅僅是外部激光的共振腔。雖然也用玻璃制成，但摻雜了稀土原子作為“增益介質”。當外部光源達到激發態時，共振環就開始以自身更純的頻率發射激光。

　　“用于感測的光是共振器本身從內部產生，所以比被動式傳感器更加純凈。如果光不純，就無法看到微小的頻率變化。但主動傳感激光器只有一個頻率，是真正的窄線寬，所以它更加敏感。”領導該研究的該校電學與系統工程副教授楊蘭（音譯）說，“新型激光環的敏感性比原來被動傳感器要高出好幾個數量級，有效分辨率達到1納米。環路傳播的方式也讓整個系統更加簡單融洽。現在你只需一個光源來激發光介質，因此能用上一種廉價的激光二極管，而不是昂貴的可調激光。”

東莞市中昊自動化科技有限公司是國外各大知名品牌的一級代理商，產品包括:激光傳感器，光電傳感器，接近傳感器,壓力傳感器,視覺傳感器,電感式接近傳感器,耐高溫接近傳感器,電容式接近傳感器,安全防爆磁性開關,模擬量線性位移,液位傳感器,斷絲檢測器,熱金屬檢測器,色標傳感器,光纖傳感器,安全光幕,超聲波傳感器,旋轉編碼器,光電編碼器,雙編開關,繼電器,開關電源,隔離變送器,接近傳感器,光電傳感器,位移傳感器,顏色傳感器,光電眼,光電檢測器,顏磁接近傳感器,磁傳感器,磁性開關,防爆接近傳感器,leuze傳感器,威格勒傳感器,格威姆接近傳感器,磁體,電磁體,觸頭等產品。

標簽:
激光傳感器

國內新款微型環形激光傳感器