Un guide d'ondes flexible et extensible basé sur le nano-réseau pour la détection tactile

Introduction

Le guide d'ondes optique est une structure qui guide la transmission des ondes lumineuses [1,2,3,4]. Les guides d'ondes optiques rigides conventionnels ne peuvent pas répondre aux exigences de l'électronique flexible et de la robotique souple [5,6,7]. Les dispositifs flexibles et extensibles seront un élément important du système de détection tactile robotique, qui peut réaliser la perception de l'interaction homme-machine et présente un degré élevé de flexibilité, d'extensibilité, d'adaptabilité, de sensibilité, de biocompatibilité et d'immunité aux interférences électromagnétiques [8, 9,10,11,12]. Wang et al. a fabriqué un capteur de pression flexible bioinspiré basé sur un film biocomposite Ti3C2/MC avec une sensibilité à la pression de 24,63 kPa ⁻¹ , et le film de soie Fibroin-MXene avait également été utilisé comme capteur de pression avec biocompatibilité et haute performance [13, 14]. Ran et al. a fabriqué un système d'amplification de détection infrarouge (IR) biomimétique flexible pour l'imagerie à contraste élevé de la lumière IR, et la photosensibilité maximale peut atteindre 7,6  × 10 ⁴ sous la longueur d'onde de 1342 nm [15]. Le guide d'ondes optique flexible et extensible basé sur une structure de nanoréseau peut être fabriqué en dispositifs de détection tactile avec flexibilité et étirement, et il a une application étendue dans le domaine de l'électronique portable et de la robotique. Li et al. ont fabriqué un dispositif de guide d'ondes flexible basé sur du verre de chalcogénure pliable, et une théorie à axes multineuraux a été utilisée pour optimiser la distribution des contraintes [16]. De plus, le guide d'ondes en verre a été conçu en forme de serpentin, avec une extensibilité de 42 % de contrainte de traction. Outre de nouveaux matériaux optiques flexibles, de nombreuses technologies de fabrication de pointe ont été utilisées dans la fabrication de guides d'ondes flexibles et extensibles [17, 18]. Samusjew et al. a fabriqué un guide d'ondes optique flexible et étirable de photopolymérisation par impression à jet d'encre, et le guide d'ondes avait une extensibilité de 120 % [19]. Pour obtenir la flexibilité et l'extensibilité des dispositifs de guides d'ondes optiques basés sur des structures de nanoréseaux, de nouveaux matériaux souples avec une transparence optique sont nécessaires comme pierres angulaires. De nos jours, de nouveaux matériaux utilisés pour fabriquer des dispositifs de détection de photons flexibles et extensibles ont été continuellement développés [11, 20]. Ils ont plusieurs caractéristiques communes, notamment la transparence, la flexibilité et l'extensibilité. Ces nouveaux matériaux optiques souples peuvent être classés dans les catégories suivantes :élastomères, cristaux colloïdaux, hydrogels et opales synthétiques [21,22,23]. Avec le développement progressif de dispositifs de guides d'ondes optiques flexibles et extensibles basés sur des matériaux optiques flexibles et des technologies de micro/nanofabrication, l'application de guides d'ondes optiques flexibles et extensibles dans la perception tactile, l'électronique portable et le diagnostic de santé personnelle a été progressivement étendue. Andreas et al. utilisé un polymère de polystyrène comme couche de revêtement et un polymère fluoré comme couche de transmission pour préparer des dispositifs de détection à guide d'ondes optiques à ultra-haute extensibilité et élastoplastique, dont la résistance à la traction peut dépasser 300 % [24]. Alexandre et al. ont utilisé la technologie holographique et la méthode de durcissement du modèle UV pour préparer une lumière de réseau de diffraction flexible sur un matériau PDMS mélangé à des molécules photosensibles de benzophénone [25]. Bien que de nombreux chercheurs aient mis en œuvre un guide d'ondes optique flexible ou extensible, il y a peu de progrès dans la recherche sur le guide d'ondes optique flexible et extensible, en particulier dans le domaine de la détection tactile robotique.

Dans cet article, un nouveau guide d'ondes optique flexible et extensible a été conçu et fabriqué avec un processus de moulage de nanoréplique. Le guide d'ondes optique flexible et extensible est un dispositif de détection tactile important et peut être utilisé pour réaliser une détection de pression et de contrainte pour des applications portables et de soins de santé. Le guide d'ondes flexible et extensible a été fabriqué sur une plaquette maîtresse en silicium, avec du PDMS comme substrat. Une plaquette maîtresse de nanoréseau a été utilisée pour créer des structures de réseau sur un guide d'ondes optique en tant que coupleurs d'entrée/sortie. Tous les paramètres associés ont été analysés et calculés au cours du processus de fabrication. Le guide d'ondes optique flexible et extensible fabriqué a été appliqué à la mesure de la pression et de la contrainte dans le domaine de la détection tactile.

Méthodes

Principe du guide d'onde flexible et extensible

Pour un capteur à guide d'onde optique flexible et extensible, l'indice de réfraction de la couche guidée est n_{guide d'onde} et le coefficient d'indice de réfraction de l'environnement ambiant du guide d'ondes est n_externe , qui satisfait la relation suivante :

Dans cet article, le PDMS est sélectionné comme couche de guide d'ondes optique et son coefficient d'indice de réfraction est de 1,41, ce qui est supérieur au coefficient d'indice de réfraction de l'air de 1,0, il peut donc être utilisé comme un simple guide d'ondes optique. La réalisation de la détection tactile nécessite que le guide d'onde optique flexible et extensible basé sur la détection tactile puisse détecter différents paramètres physiques (pression, contrainte, etc.) de l'environnement ambiant. Lorsque le dispositif de détection de guide d'ondes optique flexible et extensible est affecté par l'environnement extérieur, l'intensité de la puissance lumineuse de sortie est intrinsèquement liée à la perturbation mécanique provoquée par la contrainte ou la contrainte. Selon la variation de l'intensité lumineuse de sortie, la déformation du guide d'ondes optique flexible et extensible provoquée par la force environnementale externe peut être établie. En calculant le changement d'intensité lumineuse de sortie, les variations physiques externes peuvent être mesurées quantitativement.

Le schéma de principe du dispositif de détection de guide d'ondes optique flexible et extensible, comme illustré à la Fig. 1a. La partie du guide d'ondes optique flexible et extensible comprend :1, film de guide d'ondes optique flexible et extensible; 2, profondeur de nanogrillage périodique ; 3, longueur du guide d'ondes optique; 4 Période de nanograttage ; 5, largeur de nanogrillage; 6, entrée couplée au réseau, 7, sortie couplée au réseau. Le couplage de réseau du guide d'ondes optique flexible et extensible est composé de la zone de couplage de la partie 6 et de la zone de couplage de la partie 7 pour entrer et sortir l'intensité lumineuse. La détection du guide d'ondes optique est effectuée par le guide d'ondes optique extensible flexible avec des grandeurs physiques externes (pression, contrainte, etc.) pour obtenir la relation correspondante entre l'intensité lumineuse de sortie et les changements de grandeurs physiques externes, comme le montre la figure 1b. .

un Principe de détection de pression et de contrainte, b Schéma du guide d'onde optique flexible et extensible

Lorsqu'un faisceau d'ondes lumineuses est couplé dans le guide d'ondes optique à partir du coupleur de réseau à un certain angle, il transmet une distance de L dans le guide d'ondes optique, puis est couplé via le coupleur de réseau de sortie. On suppose que l'intensité lumineuse de sortie est I₀ . Lorsque la structure de guide d'ondes optique flexible et extensible est déformée par une pression externe F ou une contrainte S appliquée, sa variation d'intensité lumineuse correspondante de la sortie du guide d'ondes optique est ΔI₀ , donc la relation entre l'intensité lumineuse de sortie et la pression est :

La relation entre la variation d'intensité lumineuse et la contrainte appliquée est :

Résultat et analyse de la simulation

Le matériau de structure de guide d'ondes optique flexible et extensible est un matériau souple doté de flexibilité et d'extensibilité. Lorsque le guide d'ondes optique extensible flexible effectue une détection tactile, le dispositif peut être endommagé ou ne pas fonctionner correctement en raison de la contrainte définie pendant le processus de déformation. Par conséquent, lors de la fabrication de dispositifs de guide d'ondes optiques flexibles et extensibles, il est nécessaire d'effectuer des simulations statiques sur des structures cristallines photoniques préparées avec différents matériaux et d'analyser la distribution des contraintes et des contraintes internes dans la structure lorsqu'elle est soumise à une force externe pour produire une déformation en traction. . Le logiciel ABAQUS a été utilisé pour la simulation par éléments finis. Les paramètres du modèle ont été établis comme suit :période de réseau 850 nm, cycle d'utilisation 0,5, épaisseur du matériau 2 mm, hauteur de réseau 200 microns, module de Young est de 1 MPa, coefficient de Poisson est de 0,48 et la densité du PDMS est fixée à 0,98 g/cm ³ . La charge est définie comme le déplacement en traction appliqué de part et d'autre du guide d'onde optique, et les autres directions sont fixes, ce qui signifie que le dispositif est étiré de 10 % dans le sens horizontal. Le diagramme de distribution modale contrainte-déformation du guide d'ondes optique PDMS est illustré à la Fig. 2. On peut voir à partir de la Fig. 2a que les changements morphologiques de la déformation sont principalement distribués dans la partie inférieure de la structure de la couche de réseau, et la déformation est répartis symétriquement et plus uniformément des deux côtés. La concentration de contrainte est principalement dans la partie où le réseau et les structures en blocs sont connectés, et la contrainte maximale est inférieure à 0,13 MPa, comme le montre la figure 2b. L'analyse de simulation mécanique montre que le guide d'ondes à structure de réseau basé sur le PDMS a de très bonnes propriétés de traction et l'expérience de simulation prend en charge la stabilité de la fonction de détection de contrainte de la structure de guide d'ondes optique flexible et extensible.

Simulation par éléments finis du guide d'onde flexible et extensible :a Tension élastique ; b Stress

Le principe de détection du capteur tactile à guide d'ondes optique flexible est que lorsque la lumière est couplée dans le guide d'ondes optique et transmise, une perte de transmission de la lumière se produit en raison d'une contrainte et d'une contrainte externes, et le but de la détection de contrainte et de contrainte est atteint en calculant la perte. Par conséquent, pour le dispositif de guide d'ondes optique conçu basé sur la structure de nanoréseau, une simulation de champ électrique est nécessaire pour vérifier l'état de transmission de la lumière dans le guide d'ondes optique. Dans l'expérience de simulation électromagnétique, le logiciel de simulation électromagnétique FDTD est utilisé pour l'analyse et la conception. Étant donné que le guide d'ondes optique conçu est une structure symétrique, le coupleur de réseau à chaque extrémité est sélectionné comme objet de recherche. Le cycle de service du réseau est de 0,5, la période du réseau est et la hauteur du réseau est. Sa structure de base est illustrée à la Fig. 3a. Lorsqu'un faisceau de lumière rouge gaussien est couplé dans le guide d'ondes optique à un angle d'incidence de 13,54 degrés, la majeure partie du faisceau de lumière blanche peut être couplée dans le guide d'ondes optique et se propager le long de la direction horizontale du guide d'ondes optique. L'expérience a permis de vérifier que lorsque le faisceau pénètre dans le guide d'ondes optique à un certain angle d'incidence, le faisceau peut se propager partiellement dans le guide d'ondes optique et être couplé, comme le montre la figure 3b.

un Structure de simulation du processus de couplage de la lumière, b distribution électromagnétique de la lumière de couplage

Fabrication

Le mode d'entrée et de sortie du guide d'ondes optique flexible et extensible est le couplage de réseau, qui est fabriqué par moulage de nanoréplique avec un modèle de réseau principal en Si. Les matériaux optiques flexibles qui peuvent être utilisés pour la fabrication de guides d'ondes optiques flexibles et extensibles comprennent le PDMS, le SU8, le PMMA et le verre chalcogénure pliable. Le processus de fabrication du guide d'ondes flexible et extensible est le suivant :(1) Gabarit de plaquette principal. Le modèle de nanoréseau a une période de réseau de 850 nm, facteur de remplissage de 0,5 (LightSmyth Technologies, Inc.). (2) Modification de surface. Le modèle de plaquette de silicium préparé a été placé dans du silane hydrophobe et trempé pendant 15 min. Ensuite, il a été nettoyé avec de l'IPA et séché avec de l'azote gazeux, de manière à modifier les propriétés de surface du modèle de réseau de Si (d'hydrophile à hydrophobe). (3) Couche sacrificielle. La solution d'alcool polyvinylique (PVA) (concentration 10 %) a été enduite par rotation sur une plaquette de Si 4′', puis séchée à 75 ⁰ C pendant 30 min. (4) Gabarit de guide d'ondes à réseau. Deux réseaux Si 855 nm ont été placés au-dessus de la couche sacrificielle de PVA. Assurez-vous que l'orientation des deux modèles de caillebotis est la même et que les caillebotis sont orientés vers le haut, ainsi que la distance relative entre les modèles. (5) Revêtement de PDMS non durci. Mélange de PDMS non durci et d'agent de durcissement avec un rapport 10:1. Ensuite, le PDMS non durci est agité pour se mélanger uniformément. Après cela, le mélange est placé dans une boîte à vide et dégazé pendant 10 min. Enfin, le PDMS non durci est déposé par centrifugation sur le modèle de guide d'ondes à réseau. (6) Dénudage du guide d'ondes basé sur le PDMS. Placer le guide d'ondes optique qui s'est solidifié sur le PVA dans l'eau et se baigner pendant 10 h pour dissoudre le PVA. Retirer le guide d'ondes optique flexible et extensible et le guide d'ondes décollé des modèles de réseau en silicium, comme illustré à la Fig. 4. La taille de la structure de guide d'ondes optique flexible et extensible conçue dans cet article est réglable. Dans les applications ultérieures, les chercheurs peuvent ajuster la taille structurelle du guide d'ondes optique en fonction de leurs besoins. Le guide d'ondes optique flexible et extensible peut être ajusté principalement à partir des deux aspects suivants :(1) réduire la taille du gabarit Si; (2) réduire la distance de la couche de transmission de réseau. Grâce aux deux méthodes ci-dessus, la taille du guide d'ondes optique flexible et extensible peut être conçue et fabriquée de manière adaptative en fonction des besoins d'emballage.

Processus de fabrication de moulage par nanoréplique du capteur de guide d'ondes optique flexible et extensible

La structure de nanoréseau est réalisée par copie et moulage à grande échelle. Le modèle de réseau de silicium sélectionné a une période de 850 nm, un cycle d'utilisation de 0,5 et une hauteur de réseau de 200 nm, comme le montre la figure 5a. La qualité de la morphologie des nanoréseaux détermine l'efficacité de couplage de la lumière d'entrée et de sortie. L'image AFM des nanoréseaux basés sur le moulage de répliques est illustrée à la Fig. 5b. On peut voir sur la figure que la structure de nanoréseau peut être transférée du modèle de réseau de silicium au substrat PDMS avec une bonne cohérence. On peut conclure que la méthode de moulage de nanoréplique sélectionnée peut répondre aux exigences de la fabrication de guides d'ondes optiques flexibles et extensibles.

Images AFM de nanoréseaux :a Si modèle de nanogrillage, b réseaux de moulage nanorépliques sur PDMS

Résultats et discussion

Plateforme de détection

Afin de mesurer la contrainte et la déformation pour la détection tactile avec un guide d'ondes flexible et extensible, une plate-forme de détection tactile flexible a été construite. L'ensemble de la plate-forme expérimentale de guide d'ondes optique flexible et extensible est illustré à la Fig. 6a, comprend principalement le processus suivant :(1) Source de lumière incidente. Un point laser avec une longueur d'onde située à 632,8 nm est sélectionné comme lumière incidente. (2) Dispositif de réglage de la position et de la posture de la source lumineuse. C'est un dispositif mécanique utilisé pour fixer la position de la source lumineuse incidente et ajuster son angle d'incidence en temps réel. (3) Appareil de mesure de traction. Le dispositif de mesure de traction composé d'un pied à coulisse et de pièces fixes non standard, qui peut être utilisé pour mesurer avec précision la longueur initiale du guide d'ondes optique flexible et extensible et la variation de longueur d'étirement correspondante dans l'expérience. (4) Photodétecteur. Le photodétecteur PM100D (Thorlabs, Inc.) a une plage de détection d'intensité lumineuse de 500 nW à 500 mW. Dans cette plate-forme expérimentale, le photodétecteur est utilisé pour détecter la variation d'intensité lumineuse de sortie sur le guide d'ondes optique flexible et extensible basé sur PDMS, et la pression et la contrainte associées peuvent être calculées en fonction de la quantité de changement d'intensité lumineuse de sortie. Cette plate-forme expérimentale de détection tactile est peu coûteuse, compatible et peut être utilisée pour détecter la pression et la contrainte pour la détection tactile. La précision de déformation peut atteindre 0,1%, avec la précision du pied à coulisse est de 0,02 mm. Dans le même temps, le photodétecteur est utilisé pour détecter la variation de l'intensité lumineuse de sortie et la résolution de la sonde photodiode est de 10 PW. Le guide d'ondes optique flexible et extensible fabriqué par moulage de nanoréplique est illustré à la figure 6. La zone carrée colorée est la partie d'entrée et de sortie du guide d'ondes optique flexible et extensible, et la zone transparente dans la zone médiane est la zone de transmission de la lumière. L'effet coloré est généré par la diffraction de la lumière sur la surface du réseau. Le guide d'ondes optique extensible flexible est illustré sur la figure 6b, la zone colorée est le port d'entrée et de sortie du guide d'ondes optique extensible flexible, et la zone transparente médiane est la zone de transmission du guide d'ondes optique. L'image couleur du port d'entrée et de sortie du couplage du réseau est causée par la diffraction de la lumière sur la surface du réseau.

un La plate-forme de détection tactile, b Guide d'onde optique flexible et extensible à base de nano-réseaux

Expériences de détection tactile

Dans la détection tactile, la pression et la contrainte sont deux grandeurs physiques qui sont souvent impliquées dans les capteurs tactiles robotiques lorsqu'ils interagissent avec l'environnement externe. Une perception précise et en temps réel de la pression et de la contrainte peut permettre aux robots de capturer avec précision le degré de déformation mécanique en interaction avec des objets externes, afin de faciliter une opération de rétroaction optimale ultérieure.

La méthode de test du guide d'ondes optique flexible et extensible est la suivante :(1) Un faisceau lumineux stable est utilisé pour entrer dans la couche de transmission du guide d'ondes du guide d'ondes optique flexible et extensible à travers le réseau de couplage à un angle fixe. À l'autre extrémité du dispositif de guide d'ondes optique, un photodétecteur est utilisé pour recueillir la lumière de sortie du coupleur de réseau de sortie. (2) Lorsqu'une force externe est appliquée au guide d'ondes optique flexible et extensible, la structure du guide d'ondes optique change, ce qui entraîne l'atténuation de l'intensité lumineuse de sortie. En analysant l'atténuation de l'intensité lumineuse, la force externe peut être mesurée avec précision. (3) Lorsqu'une contrainte externe est appliquée au guide d'ondes optique flexible et extensible, la contrainte peut également être mesurée avec précision en fonction de la variation de l'intensité lumineuse de sortie. Le test de pression pour guide d'onde optique flexible et extensible a été réalisé. Dans cette expérience, le guide d'ondes optique flexible et extensible est fixé par deux têtes coulissantes de pied à coulisse, et des sources laser de 632,8 nm sont réglées pour se coupler dans le port de réseau d'entrée à un angle optimal. La position de l'angle optimal est liée à la puissance maximale reçue par le wattmètre à l'extrémité de sortie du réseau. Dans la région médiane du guide d'ondes optique flexible et extensible, un manomètre est utilisé pour appliquer progressivement une pression sur celui-ci, et les données correspondantes de la valeur de la pression et de l'intensité lumineuse sont enregistrées.

Les résultats expérimentaux sont présentés sur la figure 7a. Selon la figure, l'intensité lumineuse de sortie du guide d'ondes optique diminue à mesure que la pression appliquée augmente, et il existe une corrélation linéaire entre le changement de pression et l'intensité lumineuse de couplage de sortie. La plage de détection de pression du guide d'ondes optique flexible et extensible est de 0 à 25 × 10 ^–3 N.

Les expériences de détection de guides d'ondes optiques flexibles et extensibles :a graphique de réponse à la perte de pression par rapport à l'intensité lumineuse, b graphique de réponse de la contrainte par rapport à la perte d'intensité lumineuse

L'expérience de détection de contrainte d'un guide d'ondes optique flexible et extensible est réalisée par un mécanisme d'étirement avec une échelle. Tout d'abord, le guide d'ondes flexible et extensible est pré-étiré pour éviter la flexion due à la gravité, de sorte qu'il est à l'état horizontal, et sa longueur initiale L₀ est enregistré par le pied à coulisse. Ensuite, le guide d'ondes optique flexible et extensible est étiré par le mécanisme de serrage aux deux extrémités du pied à coulisse, et la longueur après étirement est enregistrée comme L, puis la déformation correspondante S peut être calculée comme :

Les résultats expérimentaux de la détection de contrainte basée sur un guide d'onde optique flexible et extensible sont présentés sur la figure. Selon la figure, avec l'augmentation de la contrainte appliquée, l'intensité optique de sortie du guide d'ondes optique flexible et extensible a diminué progressivement. De plus, la puissance optique diminue à mesure que la contrainte appliquée augmente, et il existe une corrélation linéaire entre elles. Pendant ce temps, la plage de détection de contrainte du guide d'ondes optique flexible et extensible est de 0 à 12,5 %, avec une précision de contrainte de 0,1 %, comme le montre la figure 7b.

Le système de détection peut être divisé en deux parties :le guide d'ondes optique flexible et extensible et le détecteur de lumière (qui est le wattmètre numérique PM100D). Étant donné que le retard de la lumière transmise dans le capteur optique basé sur le PDMS est vraiment faible et peut être ignoré, la réponse et la vitesse de récupération dépendent principalement du détecteur de lumière. Et le taux de réponse du wattmètre de notre système de détection est de 25 Hz. Ainsi, le temps de réponse du capteur de guide d'ondes optique flexible et extensible est de 40 ms. La stabilité du cycle du capteur optique flexible et extensible est étudiée en chargeant et en déchargeant la contrainte et la pression appliquées. Dans le cas d'une certaine charge appliquée, nous comptons le nombre d'étirements à travers des expériences répétées. Et le résultat montre qu'il peut être étiré plus de 3000 fois avec stabilité. De plus, si le matériau PDMS est mélangé avec du PAAm (polyacrylamide), le matériau survit à plus de 30 000 cycles de charge [26].

De nos jours, il existe certains défis pour la fabrication de dispositifs optiques flexibles et extensibles. La raison principale est que les matériaux optiques transparents et flexibles qui peuvent être utilisés pour l'étirement sont vraiment limités. Une autre raison est que de nouvelles technologies de fabrication, qui peuvent être utilisées pour réaliser un prototypage et une fabrication rapides de micro et nanostructures basées sur des matériaux optiques flexibles, doivent être développées. Le guide d'ondes optique flexible et extensible est une conception originale, la perte du guide d'ondes sera augmentée avec le PDMS comme couche centrale du guide d'ondes. Récemment, certains matériaux optiques flexibles ont été proposés [21, 27, 28, 29, 30]. Wan et al. ont fabriqué un papier photonique flexible avec des nanocristaux de cellulose et du latex de polyuréthane à base d'eau [31]. La structure du guide d'ondes optique peut être améliorée avec ces matériaux optiques flexibles connexes à l'avenir.

Conclusion

En résumé, les guides d'ondes flexibles et extensibles conviennent aux applications dans le domaine de la détection tactile, de la santé et de l'électronique flexible. Le guide d'ondes optique flexible et extensible est fabriqué sur les matériaux optiques flexibles avec un gabarit de réseau de silicium, et la structure de nanoréseau peut être transférée sur le matériau optique flexible par moulage de nanoréplique. Le guide d'ondes optique flexible et extensible fabriqué présente les avantages d'un prototypage rapide, d'un faible coût et d'une fabrication facile. La technologie de fabrication de guides d'ondes optiques flexibles et extensibles a été étudiée et la technologie de fabrication optimale a été développée en combinant le processus de préparation de la couche sacrificielle, la préparation du modèle de réseau en silicium, le traitement hydrophobe et la technologie de préparation des matériaux flexibles. Le guide d'ondes optique flexible et extensible avait une plage de détection de contrainte de 0 à 12,5%, et la plage de détection de force externe est de 0 à 23 × 10 ^–3 N. Les dispositifs de détection à base de guides d'ondes optiques flexibles et extensibles ont les caractéristiques de flexibilité, d'extensibilité et de facilité à se conformer à une surface incurvée, par rapport aux guides d'ondes optiques rigides conventionnels. Le matériau optique flexible utilisé dans ce dispositif est le PDMS, qui peut être utilisé pour améliorer les propriétés de traction du guide d'ondes optique flexible et extensible jusqu'à plus de 50 %. Le dispositif peut tirer pleinement parti de l'extensibilité et de la flexibilité du guide d'ondes optique extensible flexible et mesurer avec précision le changement de l'intensité de la puissance optique de sortie du guide d'ondes optique causé par des changements dans les quantités physiques externes (pression, contrainte, etc.).

Disponibilité des données et des matériaux

Toutes les données sont entièrement disponibles sans restriction.

Abréviations

IPA :

Alcool isopropylique

Eau DI :

Eau déminéralisée

FDTD :

Domaine temporel des différences finies

PDMS :

Polydiméthylsiloxane