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微纳光机械传感器研究进展

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利用机械运动与光学响应间的相互耦合和共振增强实现的微纳光机械传感器具有小型化、灵敏度高、检测阈值低等优势,其检测范围可从毫米尺度的物理机械运动到纳米尺度下的分子振动,为精确传感的实际应用提供了新颖的策略.微纳光机械传感器可实现多个物理参量的精确传感,如力、位移、质量、声、化学以及热传感参量等.本文介绍了近年来光机械传感器领域的部分重要研究进展,总结了微纳光机械传感器的三个主要发展方向,即无源光机械传感器、电子-光子机械传感平台和中红外分子振动传感,介绍了微纳光机械传感器的配置、应用和集成.最后,对微纳光机械传感器的研究进行了总结和展望.
Research progresses of micro-/nano-opto-mechanical sensors
Micro-/nano-Opto-mechanical sensors,which are achieved by exploiting the mutual coupling and resonance enhancement between mechanical motion and optical response,have the advantages of miniaturisation,high sensitivity and low detection thresholds.Such kind of sensors can detect physical-mechanical motion and molecular vibrations ranging from millimetre to nanometre scale,and offer novel strategies for practical applications of precise sensing.Versatile micro-/nano-opto-mechanical sensor can detect many variable parameters,such as force,displacement,mass,acoustics,chemistry and thermal characteristics.This review introduces some recently reported important research progress in opto-mechanical sensors,of which three aspects are summarized,i.e.,passive opto-mechanical sensors,electro-opto-mechanical sensing platforms and mid-infrared molecular vibration sensing.Furthermore,this review briefly presents the configuration,application and integration of opto-mechanical sensors.Finally,the prospects of micro-/nano-opto-mechanical sensors are also discussed.

opto-mechanical sensorsprecise sensingmicro-/nano-mechanical systemsoptically coupling resonances

孙浩哲、洪孝荣、纪昌银、李家方

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北京理工大学物理学院,教育部先进光电量子结构设计与测量重点实验室,北京 100081

北京理工大学物理学院,北京市纳米光子学与超精密光电系统重点实验室,北京 100081

光机械传感器 精密传感 微纳机械系统 光学耦合共振

国家自然科学基金北京市自然科学基金北京市自然科学基金中国博士后科学基金广东省重点研发计划

619750161212013Z1900062021M7004362020B010190001

2023

中国科学(物理学 力学 天文学)
中国科学院

中国科学(物理学 力学 天文学)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.644
ISSN:1674-7275
年,卷(期):2023.53(11)
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