项目背景

在当今社会，工业生产、节能环保、航空航天以及燃爆灾害预警等领域对微量、多组分、超低浓度气体的精准检测技术需求日益迫切。

传统的气体检测方法往往存在检测精度低、响应速度慢、无法同时检测多种组分等局限性，难以满足现代工业和科技发展的需求。

为了突破这些技术瓶颈，光谷实验室智能光电气体传感微系统易飞教授团队，通过探索基于光学超材料的气体传感探测新方法，成功实现多组分气体的高精度探测，受到市场的广泛关注。

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技术原理

本项目的核心在于利用光学超材料的气体传感技术和多光谱红外气体传感器的集成设计与一体化加工技术。

光学超材料是一种具有特殊光学性质的人工合成材料，通过调控其微观结构，可以实现光与物质相互作用的新模式，从而提高气体传感的灵敏度和选择性。

技术原理示意图具体技术路径包括：

基于钽酸锂的探测器晶圆级流片及封装工艺：

通过先进的半导体工艺，实现探测器的晶圆级制造和封装，提高生产效率和器件性能。

基于漫反射的微腔气室设计：

设计了一种独特的微腔气室结构，利用漫反射原理，提高光与气体的相互作用效率，从而增强传感信号的强度，将传统NDIR系统中长光程气室体积从几十cm³降低至几cm³。

多光谱红外气体传感技术：

通过多光谱分析，可以实现对多种组分气体的同时检测，提高检测的准确性和可靠性。

微型化、高精度传感器设计：

通过优化传感器结构，实现体积小型化，同时保持高精度和稳定性，便于在各种应用场景中部署和使用。

技术优势

1、基于超材料窄带吸收体原理，光谱覆盖2~12μm且范围内连续可调；

2、热电芯片表面集成超材料工艺，摆脱传统探测器芯片和滤光片分离结构，器件体积小，易于集成；

3、标准半导体流片工艺，每一个像素对应一个光谱吸收带，特别适用于多光谱响应探测器芯片；

4、红外气体传感器基于NDIR技术，对比电化学和半导体原理，具有信噪比好、选择性强、不受交叉气体干扰、精度高、寿命长、长期稳定性好等特点；

5、多通道气体探测器模块集成MEMS红外光源和探测器，基于漫反射原理的微腔气室体积小，适用于多组分气体实时监测；

6、项目团队掌握了光学传感器全链条的核心技术与核心部件生产能力，包括光源、探测器芯片、气室设计等，具有自主可控的竞争优势。

应用领域

产品列表

（点开图片可查看详细参数）

超材料热释电

探测器

超材料热释电

探测器

MEMS

红外微热光源

红外

超透镜

未来展望

光学智能光电气体传感微系统技术解决方案以其高精度、多组分检测能力、微型化设计以及全链条核心技术优势，为工业生产、节能环保、航空航天以及燃爆灾害预警等领域提供了强有力的技术支持。

随着技术的不断发展和完善，该项目有望在未来推动我国光电子信息产业由“独树一帜”走向“国际引领”，为国家的科技进步和产业发展做出重要贡献。

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龚老师：15549403056（微信同号）

来源：光谷实验室