基于双光子聚合三维打印微环谐振器的温度和盐度传感器研究

研制一种飞秒激光双光子聚合三维(3D)打印的片上微环谐振器,并通过实验验证其性能。通过双光子聚合3D打印卓越的制备工艺,助力波导间的精准耦合,实现微米级尺寸、纳米级精度的超小型化片上微纳聚合物波导微环谐振器结构。实验结果表明:当环境温度从5℃变化到35℃时,所设计的片上微环谐振器的灵敏度可达243 pm/℃,达到同类微环谐振器温度灵敏度的2~3倍,接近级联谐振环的温度灵敏度。此外,该传感器对海水盐度(质量分数)也具有良好的敏感特性,在海水溶液的盐度从20‰变为230‰的过程中,传感器的盐度灵敏度可达28.2 pm/‰。该双光子聚合3D打印片上微环谐振器具有灵敏度高、结构紧凑、制造成本低廉等优势,为实现狭窄空间内温度和盐度的传感应用提供有效的技术支持。