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シリコンオンエインサーテクノロジーで製造された統合フォトニクスマッハゼンダー干渉計（MZI）に基づく非常に敏感な超音波センサーが報告されています。センシングスパイラルは、サイズ121μm×121μmの膜にあります。超音波波は、膜の振動モードを励起し、MZI伝達の変調につながります。測定されたセンサー伝達関数は0.47 MHzの中心であり、21.2％の-6 dB帯域幅を持っています。センサーの感度は光学入力電力で線形であり、最大0.62 mV/PAに達します。これは、尋問法によって制限されています。0.47 MHzで、1.0 MWの光電力の場合、検出限界は0.38 MPa/HZ1/2で、動的範囲は59 dBです。MZIの段階的伝送関数により、幅広い波長動作点が可能になります。これにより、センサーの使用が強く促進され、アプリケーションが有望です。
シリコンオンエインサーテクノロジーで製造された統合フォトニクスマッハゼンダー干渉計（MZI）に基づく非常に敏感な超音波センサーが報告されています。センシングスパイラルは、サイズ121μm×121μmの膜にあります。超音波波は、膜の振動モードを励起し、MZI伝達の変調につながります。測定されたセンサー伝達関数は0.47 MHzの中心であり、21.2％の-6 dB帯域幅を持っています。センサーの感度は光学入力電力で線形であり、最大0.62 mV/PAに達します。これは、尋問法によって制限されています。0.47 MHzで、1.0 MWの光電力の場合、検出限界は0.38 MPa/HZ1/2で、動的範囲は59 dBです。MZIの段階的伝送関数により、幅広い波長動作点が可能になります。これにより、センサーの使用が強く促進され、アプリケーションが有望です。
A highly sensitive ultrasound sensor based on an integrated photonics Mach-Zehnder interferometer (MZI) fabricated in silicon-on-insulator technology is reported. The sensing spiral is located on a membrane of size 121 μm×121 μm. Ultrasound waves excite the membrane's vibrational mode, which translates to modulation of the MZI transmission. The measured sensor transfer function is centered at 0.47 MHz and has a -6 dB bandwidth of 21.2%. The sensor sensitivity is linear in the optical input power and reaches a maximum 0.62 mV/Pa, which is limited by the interrogation method. At 0.47 MHz and for an optical power of 1.0 mW the detection limit is 0.38 mPa/Hz1/2 and the dynamic range is 59 dB. The MZI's gradual transmission function allows a wide range of wavelength operation points. This strongly facilitates sensor use and is promising for applications.
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