饶云江教授团队在纳米领域顶级期刊《纳米快报》上发表论文

文:饶云江 图:光纤传感与通信教育部实验室 / 来源:通信学院 / 2017-07-26 / 点击量:12189

近日,电子科技大学光纤传感与通信教育部实验室饶云江教授团队在国际著名期刊《纳米快报》(Nano Letters)上发表了题为“Graphene-Enhanced Brillouin Optomechanical Microresonator for Ultrasensitive Gas Detection”(基于石墨烯增强布里渊光机微谐振器的超敏气体探测)的研究论文。此项研究还入选了光纤传感领域国际顶级会议OFS-25的Postdeadline Paper(全球6篇,中国唯一),进一步增强了团队在该领域的国际影响。

该团队青年教师姚佰承博士为论文第一作者,饶云江教授(IEEE/OSA/SPIE Fellow)为通讯作者。光纤传感与通信教育部实验室为第一作者单位,校外合作者为我校光纤传感与通信学科创新引智基地专家美国加州大学洛杉矶分校Chee Wei Wong教授(OSA/ASME Fellow)和美国密西根大学圣安娜堡分校Xudong Fan教授(OSA Fellow)的课题组,以及英国剑桥大学石墨烯中心,校内合作者为电子薄膜与集成器件国家重点实验室陈远富教授团队。石墨烯光纤光子学研究是全球热点研究方向之一。2012年,饶云江教授团队与陈远富教授团队携手合作,在国内外率先开展了石墨烯-光纤传感器件的研究,目前已合作发表学术论文40余篇。

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在本论文中,饶云江教授团队通过在高Q值微流谐振腔内部沉积还原石墨烯,发现了一种增强的前向相位匹配布里渊光机力学谐振现象,其具有极高的表面分子响应灵敏度。基于此现象,该团队采用光纤耦合技术,提出了基于石墨烯增强布里渊光机谐振频谱分析以测量气体浓度的新方法,该方法将常规石墨烯光学器件中的“电子-光子”相互作用扩展到“电子-声子-光子”的相互作用。在气体传感中,分子的吸附引起石墨烯表面调制使得高Q值(Q=43670)布里渊光机谐振模频率对气体浓度变化非常灵敏(200KHz/ppm),实验结果表明:气体噪声等效探测极限低至1ppb(为目前国际最好指标之一),动态测量范围为5个数量级。这项工作为研制基于光纤激发石墨烯布里渊光机谐振新现象的新一代超高灵敏度光纤气体传感器奠定了基础。

《纳米快报》是国际工程技术和纳米科学类的顶级期刊,在纳米科学领域影响力仅次于《自然纳米技术》,2016年影响因子为12.712。

此项研究是我校光纤传感与通信学科创新引智基地在光子器件研究方向的又一重要成果,标志着该基地与国际一流大学的合作进入了一个快速发展期。


相关论文链接:

Yao, B. et al. Nano Letters http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.7b02176

Yao, B. et al. IEEE Proceedings http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7961119/ 


编辑:一戈  / 审核:一戈  / 发布者:一戈