综述：采用可调谐二极管激光吸收光谱技术的芯片集成气体传感器

《Advanced Materials Technologies》：Chip-Integrated Gas Sensors with Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy

光学气体传感器利用调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术，在检测有毒/易燃气体、温室气体及疾病诊断方面潜力显著。光子芯片通过CMOS兼容工艺集成多功能光学器件，并借助硅、氮化硅等材料拓展至中红外波段，推动VOC指纹传感器发展。本文系统综述了基于TDLAS的光子芯片集成气体传感器的原理、前沿技术和应用前景，为相关领域研究提供参考。

　　

摘要

利用可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）的光学气体传感器在过去几十年中一直是研究的热点，因为它们在检测有毒和易燃气体、监测温室气体以及诊断疾病方面具有巨大的潜力。在当前的光学传感平台中，光子芯片尤其具有前景，因为它们能够利用与CMOS兼容的制造工艺将多种光学功能集成到单个芯片上。此外，许多集成光学材料（如硅、氮化硅和硫属玻璃）可以扩展到中红外波段，从而有助于开发灵敏的挥发性有机化合物（VOCs）指纹传感器。在过去的十年中，由于物联网、可穿戴设备和即时诊断技术的巨大需求，基于TDLAS的芯片集成气体传感技术迅速发展出了许多新颖的技术。本文全面回顾了基于TDLAS的芯片集成气体传感器的基本知识、先进技术和前沿应用及其发展前景。希望这篇综述能为气体传感、激光光谱学、集成光学及其应用领域的研究人员提供有用的参考。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。