Ultrasensitive Gas Detection via Polarization-Mode Photothermal Interferometry in a Single-Mode Nanofiber Coupler
Rattachement africain : hk, us, gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Optical nanofibers (ONF) have emerged as versatile platforms for studying light-gas interactions at the micro/nanoscale, yet existing ONF gas sensors remain limited in detection sensitivity. Here, we report a polarization-mode photothermal interferometry technique that precisely measures the gas absorption-induced phase difference between two polarization states of the symmetric supermode of a single-mode ONF coupler. The high power density and large evanescent field associated with the ONF coupler enhance the efficiency of photothermal phase modulation, while the strong waveguide birefringence and noise-immune differential phase detection confer environmental immunity, jointly yielding an order-of-magnitude enhancement in the signal-to-noise ratio. With a 2 cm-long overcoupled ONF coupler, we achieved an acetylene detection limit of 6 ppb and an instability below ± 1.2% over 30 h. This compact ONF gas sensor, based on standard fused directional coupler technology, provides a promising route toward cost-effective and high-performance solutions for environmental monitoring and industrial applications.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Ultrasensitive Gas Detection via Polarization-Mode Photothermal Interferometry in a Single-Mode Nanofiber Coupler
- Date Crossref
- 02/02/2026
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Hong Kong Polytechnic University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Photonics (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Applied Photonics (United Kingdom) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Photonics Research Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Photonics Research Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Hong Kong Polytechnic University, Photonics (United States) et Applied Photonics (United Kingdom), avec 2 autres affiliations.
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