Photothermal Gas Sensing with a Custom-Made, Fiber-Coupled Fabry-Pérot Etalon

M. Tanzer*, B. Lang, A. Bergmann

*Korrespondierende/r Autor/-in für diese Arbeit

Publikation: Beitrag in Buch/Bericht/KonferenzbandBeitrag in einem KonferenzbandBegutachtung

Abstract

Growing awareness of the adverse health effects of nitrogen oxides has increased the demand for reliable, sensitive and mass-producible sensor systems. Photothermal interferometry has shown great promise towards sensitive, selective and miniaturized sensor solutions. This work describes the development of a macroscopic photothermal sensor system with a sensor head consisting of a low-cost, custom-made and fiber-coupled Fabry-Pérot etalon. The sensor was tested with NO2, achieving a 3σ limit of detection of 2.5 ppmv (1 s). Exhibiting little drift, a limit of detection of 100 ppbv is achievable for 200 s integration time. Compensating for the low excitation power, the normalized noise equivalent absorption was calculated to be 2.2 × 10-8 cm-1W/√Hz. The sensor system is not limited to NO2, but can be used for any gas or aerosol species, by exchanging the excitation laser source.

Originalspracheenglisch
TitelApplied Optical Metrology V
Redakteure/-innenErik Novak, Christopher C. Wilcox
Herausgeber (Verlag)SPIE
ISBN (elektronisch)9781510665583
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2023
VeranstaltungApplied Optical Metrology V 2023 - San Diego, USA / Vereinigte Staaten
Dauer: 22 Aug. 202323 Aug. 2023

Publikationsreihe

NameProceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering
Band12672
ISSN (Print)0277-786X
ISSN (elektronisch)1996-756X

Konferenz

KonferenzApplied Optical Metrology V 2023
Land/GebietUSA / Vereinigte Staaten
OrtSan Diego
Zeitraum22/08/2323/08/23

ASJC Scopus subject areas

  • Elektronische, optische und magnetische Materialien
  • Physik der kondensierten Materie
  • Angewandte Informatik
  • Angewandte Mathematik
  • Elektrotechnik und Elektronik

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