Determination of hexavalent chromium with a high-performance optical microring resonator
Determination of hexavalent chromium with a high-performance optical microring resonator
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用高性能光学微环谐振器测定六价铬
DOI：
10.1080/10739149.2017.1296860
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发表时间：
2017-02
影响因子：
1.6
通讯作者：
Wang Qiaoyun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hu Sheng;Hu Zhenming;Wang Qiaoyun
摘要采用有限元法对一种可用于低浓度六价铬测量的光学微腔模型进行了数值研究。对基于回音壁模式的光学微腔进行了微腔半径、微腔宽度和微腔间隙的优化设计。因此，这些几何参数的优化已被示出。自由光谱范围为3.2 nm，半高宽为0.10 nm，品质因数为5，485，精细度为31.66，这款高性能设备适用于六价铬的测量。在542 nm的谐振波长处的光强度的减小强烈地依赖于折射率的虚部。该传感器的优良性能清楚地表明，随着六价铬浓度的增加，光学强度呈线性趋势。
ABSTRACT An optical microring resonator model that allows for the measurement of low concentrations of hexavalent chromium was numerically investigated with the finite element method. The optical microring resonator based on whispering gallery modes was optimized in terms of microring radius, microring width, and gap distance. Thus, the optimization of these geometric parameters has been illustrated. A free spectral range of 3.2 nm, full width at half maximum of 0.10 nm, quality factor of 5,485, and finesse of 31.66 make the high-performance device suitable for the measurement of hexavalent chromium. The reduction in optical intensity at the resonance wavelength of 542 nm strongly depends on the imaginary part of the refractive index. The excellent performance of the sensor clearly showed a linear trend of optical intensity with increasing concentration of hexavalent chromium.
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