Ultra-compact remote CO2 detection with silicon waveguide ring resonators (Conference Presentation)
Notice bibliographique
Résumé
Astronomical instrumentation is traditionally costly, large, and alignment-sensitive owing to the use of bulk optics. The use of integrated photonic devices in astronomical instrumentation can mitigate such drawbacks in certain applications where high light throughput and spectral bandwidth are less crucial. In this work, we present an ultra-compact carbon dioxide detection scheme using a single silicon waveguide ring resonator. The comb-like absorption line spectrum of CO2 around 1580 nm wavelength can closely match the comb spectrum of an appropriately designed ring resonator. By actively correlating such a ring spectrum with the CO2 absorption lines, a specific detection signal can be generated. We design the free spectral range of a ring resonator to match the absorption line spacing of carbon dioxide lines in the range from 1575 to 1585 nm. Using thermo-optic modulation, the ring resonator drop or through port transmission spectrum can be shifted back and forth across the incoming CO2 light spectrum, resulting in a modulated signal with an amplitude proportional to the CO2 absorption line strength. Furthermore, high frequency modulation and lock-in detection can result in a significant improvement in the signal to noise ratio. We demonstrate that such a device can provide real-time carbon dioxide detection for applications in ground- and satellite-based astronomy, as well as remote atmospheric sensing, in a compact package. In future work, such a sensor can be adapted to a range of gases and used to determine radial velocities and compositional maps of astronomical objects.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».