近期,學(xué)校電子信息工程學(xué)院智能通信團(tuán)隊(duì)在光聲傳感領(lǐng)域取得系列研究進(jìn)展,楊春勇教授、倪文軍副教授團(tuán)隊(duì)在儀器儀表、物理學(xué)等領(lǐng)域高水平期刊Photoacoustics(中國(guó)科學(xué)院一區(qū)top)、IEEETransactionson Instrumentation andMeasurement(中國(guó)科學(xué)院二區(qū)top)、Applied Physics Letters(自然指數(shù)期刊)連續(xù)發(fā)表6篇高水平學(xué)術(shù)論文,論文的第一作者均為我校學(xué)生。
2024年9月18日,團(tuán)隊(duì)在光聲光譜領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,相關(guān)成果以Highly sensitive and miniaturized microcone-curved resonant photoacoustic cavity for trace gas detection為題發(fā)表于Photoacoustics。2020級(jí)本科生趙忠科為第一作者,倪文軍副教授擔(dān)任通訊作者。團(tuán)隊(duì)提出一種微錐型諧振光聲池,其體積僅為0.23立方厘米,突破了傳統(tǒng)光聲池的體積限制。

微錐型諧振式光聲傳感器示意圖。電信學(xué)院供圖
2024年12月18日,團(tuán)隊(duì)在Photoacoustics上發(fā)表題為Multiple optical path length reflections enhancement based on balloon-type photoacoustic cell for trace gas sensing的研究成果。2022級(jí)本科生吳睿銘為第一作者,倪文軍副教授擔(dān)任通訊作者。團(tuán)隊(duì)提出了一種氣球型光聲池,通過(guò)橢球型反射腔顯著提升了激光與氣體分子的相互作用效率,品質(zhì)因子高達(dá)224.24,較傳統(tǒng)光聲池提升了一個(gè)量級(jí)。

氣球型光聲傳感器示意圖。電信學(xué)院供圖
2月26日,團(tuán)隊(duì)在A(yíng)pplied Physics Letters上發(fā)表了題為Fiber-tip photothermal transducer with gold-coated multi-beam interferometric cavity for high sensitivity gas detection的研究成果。2020級(jí)本科生冉思向?yàn)榈谝蛔髡?,倪文軍副教授?dān)任通訊作者。團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建一種高靈敏度的多束干涉腔光熱氣體傳感器,通過(guò)將高反射率金鏡與單模光纖耦合,為狹小空間內(nèi)的痕量氣體檢測(cè)提供了全新思路。

多束干涉腔光熱傳感器原理圖。電信學(xué)院供圖
3月8日,團(tuán)隊(duì)以Highly Sensitive Trace Gas Sensing Using Curved Body Waist Resonant Photoacoustic Cell為題發(fā)表于IEEETransactionson Instrumentation andMeasurement。2022級(jí)本科生何秉澤為第一作者,倪文軍副教授擔(dān)任通訊作者。團(tuán)隊(duì)在傳統(tǒng)Helmholtz諧振腔的基礎(chǔ)上引入離心率作為優(yōu)化維度,為光聲池的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了新的理論支撐和實(shí)踐方向。

曲體束腰式光聲傳感器系統(tǒng)示意圖。電信學(xué)院供圖
8月5日,團(tuán)隊(duì)繼續(xù)在期刊IEEETransactionson Instrumentation andMeasurement發(fā)表了以Eccentrically Connected and Dual-Enhanced Microwhistle Fiber Film Photoacoustic Spectroscopy Sensor for Trace Gas Detection為題的高水平文章。2020級(jí)本科生趙忠科擔(dān)任第一作者,楊春勇教授為通訊作者。通過(guò)提出一種基于微口哨諧振光聲池與偏心集成光纖薄膜麥克風(fēng)的全光學(xué)傳感方案,實(shí)現(xiàn)了兼具微型化與高靈敏度的痕量氣體檢測(cè)性能。

微哨纖維膜光聲傳感器的示意圖。電信學(xué)院供圖
8月19日,團(tuán)隊(duì)以Three-dimensional optical path extended gourd-type photoacoustic cell for highly sensitive trace acetylene sensing為題在Photoacoustics上發(fā)文,2024級(jí)研究生錢(qián)川文擔(dān)任第一作者,倪文軍副教授為通訊作者。該研究提出了一種采用黃金比例的耦合球形緩沖腔和非周期性三維光路設(shè)計(jì)的葫蘆型光聲池顯著延長(zhǎng)光程,在氣體檢測(cè)性能方面顯著優(yōu)于多數(shù)同類(lèi)系統(tǒng)。

葫蘆型光聲傳感器的原理示意圖。電信學(xué)院供圖
楊春勇教授和倪文軍副教授表示,這6篇論文的發(fā)表顯示我校智能通信團(tuán)隊(duì)在光聲傳感領(lǐng)域的研究水平邁上了新臺(tái)階,進(jìn)一步推進(jìn)了學(xué)校光學(xué)工程和信息與通信工程兩個(gè)一級(jí)學(xué)科的發(fā)展。