Design and analysis of optical micro-two-ring resonator temperature sensor with graphene

Sina Javanshir; Ali Pourziad; Saeed Nikmehr

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Design and analysis of optical micro-two-ring resonator temperature sensor with graphene

机译：石墨烯光学微二环谐振腔温度传感器的设计与分析

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Micrometer-sized optical temperature sensors with graphene have been designed and analyzed in order to reach the highest temperature sensitivity. The main idea is to control the temperature of any system by surface graphene material in a micro-two-ring resonator path. By rising the temperature of the system, graphene with 5000 W/mK temperature conductivity senses the increase and applies it in the sensor resonance peaks. The prominent features of these sensors are small dimensions, high finesse and sensitivity, safe from electromagnetic interference, high bandwidth, low weight, and low cost. Electronic sensors suffer from electrical disturbances and electromagnetic interference, and sometimes do not function properly. Therefore, this micrometer optical temperature sensor with 44 × 40 dimensions and high sensitivity and finesse in all industrial and medical fields is necessary. The materials used in this sensor are graphene, Si, and SiO_2, which are natural elements and have very high temperature stability. Free-spectral range reaches to 820 GHz and full width at half maximum to 21 GHz, and this quantity increases the finesse and sensitivity of the system, the time delay of sensor is 1.21 ps, which shows the low light dispersion and fast performance time.

机译：为了达到最高的温度灵敏度，已经设计并分析了具有石墨烯的微米级光学温度传感器。主要思想是通过微双环谐振器路径中的表面石墨烯材料控制任何系统的温度。通过升高系统温度，具有5000 W / mK电导率的石墨烯可以感应到这种增加，并将其应用到传感器共振峰中。这些传感器的突出特点是尺寸小，精度高，灵敏度高，不受电磁干扰，带宽高，重量轻，成本低。电子传感器遭受电干扰和电磁干扰，有时无法正常工作。因此，在所有工业和医疗领域中，这种具有44×40尺寸，高灵敏度和精细度的微米光学温度传感器都是必需的。该传感器使用的材料是石墨烯，Si和SiO_2，它们是天然元素，具有很高的温度稳定性。自由光谱范围达到820 GHz，半峰全宽达到21 GHz，此数量增加了系统的精细度和灵敏度，传感器的时间延迟为1.21 ps，这表明低的光散射和快速的性能时间。

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来源
《Optical engineering》 |2019年第2期|027101.1-027101.7|共7页
作者
Sina Javanshir; Ali Pourziad; Saeed Nikmehr;
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作者单位

University of Tabriz, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Tabriz, Iran;

University of Tabriz, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Tabriz, Iran;

University of Tabriz, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Tabriz, Iran;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
optical sensor; graphene; microsensor; temperature sensor; high sensitivity; micro-two-ring resonator;

机译：光学传感器石墨烯微传感器温度感应器;高灵敏度;微型二环谐振器;

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