基于光学微腔的微帕灵敏度超声传感器
光学
2022-11-16 v1 应用物理
摘要
回音壁模式（WGM）微腔因其光学与机械共振增强的灵敏度而被广泛用于高灵敏度超声检测。腔光机械系统的超声灵敏度根本上受限于热噪声。在本工作中，我们从理论与实验上研究了 WGM 微盘超声传感器的热噪声极限灵敏度，并通过改变微盘半径与厚度以及在盘周围使用沟槽结构来优化灵敏度。使用半径 300 um、厚度 2 um 的微盘，在 82.6 kHz 处实现了 1.18 uPa Hz^{-1/2} 的峰值灵敏度，据我们所知这是腔光机械超声传感器中的最高灵敏度纪录。如此高的灵敏度可提升空气耦合超声传感技术的探测距离。
引用
@article{arxiv.2211.07965,
title = {Micropascal-sensitivity ultrasound sensors based on optical microcavities},
author = {Hao Yang and Xuening Cao and Zhi-Gang Hu and Yimeng Gao and Yuechen Lei and Min Wang and Zhanchun Zuo and Xiulai Xu and Bei-Bei Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.07965},
year = {2022}
}