Fabricación y pruebas de termómetros fotónicos

Summary

Describimos el proceso de fabricación y pruebas de termómetros fotónicos.

Abstract

En los últimos años un empuje para el desarrollo de dispositivos fotónicos de silicio novela para las telecomunicaciones ha generado una gran base de conocimiento que ahora es ser apalancada para el desarrollo de sofisticados sensores fotónicos. Sensores fotónicos de silicio buscan explotar el encierro fuerte de la luz en nano-guías de ondas para transducir los cambios de estado físico a los cambios en la frecuencia de resonancia. En el caso de termometría, el coeficiente thermo-óptico, es decir, cambios en el índice de refracción debido a la temperatura, hace que la frecuencia resonante del dispositivo fotónico como una rejilla de Bragg a la deriva con la temperatura. Estamos desarrollando un conjunto de dispositivos fotónicos que aprovechan los avances recientes en fuentes de luz compatible telecom para fabricar sensores de temperatura fotónico rentable, que pueden implementarse en una amplia variedad de configuraciones que van desde controladas de laboratorio condiciones, el ambiente ruidoso de una fábrica o una residencia. En este manuscrito, detallamos nuestro protocolo para la fabricación y prueba de termómetros fotónicos.

Introduction

El estándar de oro para la metrología de la temperatura, el termómetro de resistencia de platino, primero fue propuesto por Sir Siemens en 1871 con Callender¹ desarrollo el primer dispositivo en 1890. Desde ese momento avances incrementales en el diseño y fabricación de los termómetros ha entregado una amplia gama de temperatura de soluciones de medición. El termómetro de resistencia de platino standard (SPRT) es el instrumento de interpolación para la realización de la escala internacional de temperatura (ITS-90) y su difusión mediante termometría de resistencia. Hoy, más de un siglo después de su invención, termometría de resistencia juega un....

Protocol

1. fabricación de dispositivo

Nota: Se pueden fabricar usando silicon on insulator (SOI) dispositivos fotónicos de silicio obleas aplicando tecnología CMOS convencional mediante foto - o litografía por haz de electrón seguida por iones reactivos plasma inductivo etch (ICP RIE) del silicio superior de 220 nm de espesor capa. Después de ICP RIE etch los dispositivos pueden ser top-revestida con una película delgada de polímero o SiO₂ capa protectora. A continuación se muestran los pasos principales de fabricación de dispositivos fotónicos de SOI.

1. Limpiar una oblea SOI una solución Piraña durante 10 minutos, una mezcla 4:1....

Results

Como se muestra en la figura 2, los espectros de transmisión anillo resonador muestra un baño estrecho de transmisión correspondiente a la condición de resonancia. Al margen de resonancia cambia a longitudes de onda más largas como la temperatura aumenta de 20 ° C a 105 ° C en incrementos de 5 ° C. El espectro de transmisión se acopla a una función polinómica de donde se extrae el centro de pico. El polinomio de ajuste se encontró que los resultados más consi.......

Discussion

El objetivo de este experimento fue cuantificar la respuesta dependiente de la temperatura de un termómetro fotónico. Para mediciones cuantitativas de la temperatura, es prudente utilizar una fuente de calor estable tal como un grado de Metrología profundo seco, asegurar un buen contacto térmico entre el pozo y el sensor sensores de pequeño volumen y minimizar el calor se pierde al ambiente. Estos requisitos se cumplen fácilmente por las fibras ópticas a la viruta de la vinculación, creando un dispositivo empaquetado pue.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Proceso de empaquetado
Etapa de 6 ejes	PI Instrumentos
cámaras
sistema
matriz
Medición de temperatura
Metrología Pozo	Fluke	9170	Pozo seco estable a mejor que .01 K
Láser	Newport	TLB6700	1520-1570 nm láser sintonizable
Wavemeter	HighFinesse	WS/7	Medidor de onda de 100 Hz
Medidor de potencia	Newport	1936-R	con amplio rango