Fotonik termometri, sıcaklık metrolojisi alanının direnç tabanlı eski teknolojiden frekans tabanlı ölçümlere geçişine yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, boyut ve mekanik şok ve çevresel değişikliklere duyarlılık gibi mevcut teknolojinin fiziksel sınırlamalarının üstesinden gelen cihazlar üreterek daha hassas ölçümler yapmak için frekans metrolojisindeki gelişmelerden yararlanabilmektir. Bu tekniğin anlamı, Amerika Birleşik Devletleri ve dünyada analiz nasıl değiştirerek doğru uzanır.
Ultra kararlı fotonik termometre sık kalibrasyon ihtiyacını azaltacaktır. Optomekanik sıcaklık standartlarının gelecekteki gelişimi, özel kalibrasyon tesislerine olan ihtiyacı ortadan kaldırarak kalibrasyon standardını kullanıcının eline verebilir. Genel olarak, her ikisi de kendi dil, teknoloji gereksinimleri ve sonucu maksimize etmek için özel protokoller var iki farklı alanların bir kesişim olduğu için bu yönteme yeni bireyler mücadele edecek.
Herhangi bir yeni kullanıcı bazen rakip gereksinimlere uyum sağlamayı ve buna uyum sağlamayı öğrenmelidir. Başlamak için, eşlik eden metin protokolünde açıklandığı gibi bir SOI gofret temizleyin. 20 ila 50 mililitre MA-N 2405 negatif ton fotodirenç ile gofret kat.
60 saniye boyunca 4,000 RPM'de çevirin ve sonra gofret'i sıcak bir tabağa aktarın ve 90 derecede 15 dakika pişirin. Pişirme den sonra, standart bir E-ışını litografi sipo kurulumunu kullanarak burada gösterilen desenfotodirenç ortaya çıkarın. Daha sonra gofretinI MIF 319 geliştirici çözümüne yerleştirin ve 60 saniye kuluçkaya yatırın.
Geliştirilen gofretin suya aktarın ve 60 saniye daha durulayın. Ardından, korumasız silikonu çıkarmak için 220 nanometre kalınlığındaki silikon tabakasının ICP RIE etch'ini gerçekleştirin. Bir saat boyunca saf aseton direnç maskesi eritin, ardından bir izopropanol durulama.
Daha sonra gofret inde 60 saniye boyunca deiyonize su da durulayın ve azot kullanarak gofret kuru. Şimdi gofret geri spin coater içine yerleştirin. Bir nanometre kalınlığında koruyucu polimer film üst katmanı gofret üzerinde mevduat.
Son olarak, 20 milimetre küçük ve kolay cips işlemek için 20 milimetre içine gördüm bir gofret doğrama ile gofret zar. Fotonik çipi altı eksenli aşamaya yerleştirin ve çip üzerindeki giriş ve çıkış bağlantı noktalarının V oluk dizisiyle hizalanabilmesi için çipi yönlendirin. Daha sonra, talaş yerinde tutmak için sahnede entegre vakum pompalama portu üzerinden vakum emme açın.
İlgi çekici fotonik aygıtları altı eksenli aşamanın merkezine yerleştirmek ve bulmak için üstteki dijital kamerayı kullanın. Şimdi V oluk dizi tutucu kolunu çipe yakın konumlandırın ve diziyi yerinde tutmak için entegre bir pompa lama portu aracılığıyla vakum emme kullanın. Yan görünüm dijital kameraları görsel bir geri bildirim olarak kullanarak, fiber dizisini çip üzerindeki degrade çiftleyicilerin üzerine yerleştirin ve fotonik çipi fiber dizinin alt kenarına 10 mikrometre ye getirmek için sahneyi yükseltin.
V oluk lif dizisinin kenarı, talaş lı hizalama işaretlerine göre kabaca 50 ila 100 mikron doğruluk içinde hizalanmalıdır. Bu yordam, optik fiberi ilgili degrade ayırıcıların göreceli yakınlığı içinde getirir. Çip kabaca hizalandıktan sonra, altı eksenli aşama için otomatik aramayı etkinleştirin.
Bu algoritma, geniş bant ışığının çipin giriş ve çıkış bağlantı noktalarından maksimum iletimini arar. 20-30 saniyeden fazla sürmez. En uygun hizalama sağlandıktan sonra, yapıştırma işlemine geçmeden önce cihazın uygulanabilirliğini kontrol edin.
LabVIEW gibi bir program kullanarak, spektral yanıtı kaydederken çipin sıcaklığını termal olarak döngüye almak için sahnedeki entegre modülü kontrol edin. Cihazın sıcaklık hassasiyetini doğrulamak için lazer spektrometresinden kaydedilen spektrumları analiz edin. Yan görünüm dijital kamerayı görüntülerken diziyi yavaşça çipin yüzeyine indirin.
Daha sonra, epoksi dolu şırıngayı başka bir XYZ mikron hassas sahne sini kullanarak fiber dizinin kenarına yakın bir yerde dikkatlice yerleştirin. Bir kez pozisyonda, epoksi tek bir mikro damlacık dağıtmak. Epoksi sertleşirken, sürüklenmeye bağlı sinyal kaybını önlemek için otomatik hizalama rutinini periyodik olarak çalıştırın.
Epoksi kürlerden sonra, şanzıman spektrumlarını farklı sıcaklıklarda kaydederek fotonik talaş performansını ve Hafif bağlantı verimliliğini test edin. Hafif bağlantı verimi genellikle yapıştırma işleminden sonra artar. Küçük bir bakır silindir için lif bağlı fotonik çip termal çift termal yağ yaklaşık bir miligram kullanın.
Sonra yavaşça bir cam tüp aşağı çip bakır silindir indirin. Bir kez pozisyonda, geri argon gazı ile cam tüp doldurun ve bir kauçuk mantar kullanarak mühür. Sonra bir metroloji sıcaklık kuru içine paketlenmiş fotonik termometre yerleştirin iyi bir mikro Kelvin içinde kararlı.
Özel olarak oluşturulmuş bilgisayar programını kullanarak, yerleşme süresini 20 ila 30 dakika, termal döngü sayısını en az üçe ve sıcaklık adım boyutunu bir ila beş santigrat dakikaya ayarlayın. Ayrıca, en az beş ardışık taramaları n sayısını ve mikrowatt aralığına nanowatt lazer gücü ayarlayın. Burada gösterildiği gibi, halka rezonatör iletim spektrumları her sıcaklıkta rezonans durumuna karşılık gelen iletim dar bir dip gösterir.
Sıcaklık 20 santigrat dereceden 105 santigrat dereceye, beş santigrat derecelik artışlarla arttırıldıkça rezonans saçak daha uzun dalga boylarına kayMaktadır. Termal bisiklet deneyi bizim ön analiz epoksi nem kaynaklı değişiklikler muhtemelen paketlenmiş fotonik termometrelerde histerizin en büyük sürücü olduğunu ve paketlenmemiş cihazlar önemli histeriz göstermez düşündürmektedir. Ayrıca, paketlenmiş cihazda histeresis kauçuk mantar cam kavşak etrafında sıkı bir mühürleme önce cam tüp bir kurutucu olarak hidrofobik epoksi kullanılarak düzeltilebilir.
Bu prosedürü denerken, ölçüm doğruluğunu ciddi şekilde düşüreceği için, ambalajlı tüpteki nem gibi numunelerin herhangi bir kimyasal kontaminasyonunu en aza indirmek önemlidir. Bu işlemden sonra, bu cihazların uzun süreli stabilitesi, impuls yüklemesi ve termal fiziksel özelliklerin karakterizasyonu ile ilgili ek soruları cevaplamak için lazer kilitleme veya çift frekanslı tarak spektroskopisi gibi diğer yöntemler de uygulanabilmektedir. Bu teknik, geliştirildikten sonra metroloji alanındaki araştırmacıların gömülü sistemlerde basınç, vakum ve iz gaz analizi gibi diğer fiziksel ve kimyasal miktarlar için hassas metrolojiyi keşfetmelerinin önünü açmıştır.
Temiz bir odada sert kimyasallar ve laboratuvarda lazerler gibi parlak ışık kaynakları ile çalışan son derece tehlikeli olabilir ve lazer gözlük gibi kişisel koruyucu ekipmanların kullanımı gibi önlemler her zaman bu işlemi yaparken alınmalıdır unutmayın.
