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：具有石墨烯光学微双环谐振器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：设计和分析了具有石墨烯的微米尺寸的光学温度传感器，以达到最高温度敏感性。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。通过上升系统的温度，具有5000W / MK温度导电性的石墨烯感测了增加并将其施加在传感器共振峰值中。这些传感器的突出特征是尺寸小，精细性和灵敏度高，电磁干扰，高带宽，低重量和低成本的安全性。电子传感器遭受电气干扰和电磁干扰，有时不正常运行。因此，必须具有44×40尺寸的千分尺光温度传感器和所有工业和医疗领域的高灵敏度和技巧。该传感器中使用的材料是石墨烯，Si和SiO_2，其是天然元素并且具有非常高的温度稳定性。自由光谱范围达到820 GHz，全宽为21 GHz，该数量增加了系统的技巧和灵敏度，传感器的时间延迟为1.21 ps，显示出低光分散和快速性能时间。

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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;微双环谐振器;

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