Compact Gas Sensor Using Silicon-on-Insulator Loop-Terminated Mach–Zehnder Interferometer
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, we propose a compact optical gas sensor based on the widespread silicon-on-insulator (SOI) technology, operating in the near-infrared (NIR) region around the 1.55 µm wavelength. The sensor employs a loop-terminated Mach–Zehnder interferometer (LT-MZI) with a slot waveguide and a strip waveguide for the sensing arm and the reference arm, respectively. For the same arm length, the LT-MZI can achieve a detection limit two times lower than that of the conventional MZI. Different sensor components were designed, and the optimum dimensions were obtained using finite-difference eigenmode (FDE) and finite-difference time-domain (FDTD) solvers. With a sensing arm length of only 150 μm, our sensor achieves a device sensitivity of 1070 nm/RIU and a figure-of-merit (FOM) as high as 280.8 RIU−1 at the 1.55 μm wavelength. Higher values of FOM can be attained by employing a longer sensing arm. The whole sensor is subjected to air cladding; thus, there is no need for oxide deposition and a further lithography step for sensing-area patterning. The sensor is well suited for low-cost fabrication and large-scale production. Finally, the same LT-MZI device with strip and slot arms but with oxide cladding was fabricated and characterized. The measurements were in good agreement with the electromagnetic (EM) simulation results, ensuring the reliability of our proposed design.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 ».