电子信息工程学院智能信息团队在光声传感领域发表系列研究论文

近期，学校电子信息工程学院智能通信团队在光声传感领域取得系列研究进展，杨春勇教授、倪文军副教授团队在仪器仪表、物理学等领域高水平期刊Photoacoustics（中科院一区top）、IEEETransactionson Instrumentation andMeasurement（中科院二区top）、Applied Physics Letters（自然指数期刊）连续发表6篇高水平学术论文，论文的第一作者均为我校学生。

2024年9月18日，团队在光声光谱领域取得重要进展，相关成果以Highly sensitive and miniaturized microcone-curved resonant photoacoustic cavity for trace gas detection为题发表于Photoacoustics。2020级本科生赵忠科为第一作者，倪文军副教授担任通讯作者。团队提出一种微锥型谐振光声池，其体积仅为0.23立方厘米，突破了传统光声池的体积限制。

微锥型谐振式光声传感器示意图。电信学院供图

2024年12月18日，团队在Photoacoustics上发表题为Multiple optical path length reflections enhancement based on balloon-type photoacoustic cell for trace gas sensing的研究成果。2022级本科生吴睿铭为第一作者，倪文军副教授担任通讯作者。团队提出了一种气球型光声池，通过椭球型反射腔显著提升了激光与气体分子的相互作用效率，品质因子高达224.24，较传统光声池提升了一个量级。

气球型光声传感器示意图。电信学院供图

2月26日，团队在Applied Physics Letters上发表了题为Fiber-tip photothermal transducer with gold-coated multi-beam interferometric cavity for high sensitivity gas detection的研究成果。2020级本科生冉思向为第一作者，倪文军副教授担任通讯作者。团队成功构建一种高灵敏度的多束干涉腔光热气体传感器，通过将高反射率金镜与单模光纤耦合，为狭小空间内的痕量气体检测提供了全新思路。

多束干涉腔光热传感器原理图。电信学院供图

3月8日，团队以Highly Sensitive Trace Gas Sensing Using Curved Body Waist Resonant Photoacoustic Cell为题发表于IEEETransactionson Instrumentation andMeasurement。2022级本科生何秉泽为第一作者，倪文军副教授担任通讯作者。团队在传统Helmholtz谐振腔的基础上引入离心率作为优化维度，为光声池的优化设计提供了新的理论支撑和实践方向。

曲体束腰式光声传感器系统示意图。电信学院供图

8月5日，团队继续在期刊IEEETransactionson Instrumentation andMeasurement发表了以Eccentrically Connected and Dual-Enhanced Microwhistle Fiber Film Photoacoustic Spectroscopy Sensor for Trace Gas Detection为题的高水平文章。2020级本科生赵忠科担任第一作者，杨春勇教授为通讯作者。通过提出一种基于微口哨谐振光声池与偏心集成光纤薄膜麦克风的全光学传感方案，实现了兼具微型化与高灵敏度的痕量气体检测性能。

微哨纤维膜光声传感器的示意图。电信学院供图

8月19日，团队以Three-dimensional optical path extended gourd-type photoacoustic cell for highly sensitive trace acetylene sensing为题在Photoacoustics上发文，2024级研究生钱川文担任第一作者，倪文军副教授为通讯作者。该研究提出了一种采用黄金比例的耦合球形缓冲腔和非周期性三维光路设计的葫芦型光声池显著延长光程，在气体检测性能方面显著优于多数同类系统。

葫芦型光声传感器的原理示意图。电信学院供图

杨春勇教授和倪文军副教授表示，这6篇论文的发表显示我校智能通信团队在光声传感领域的研究水平迈上了新台阶，进一步推进了学校光学工程和信息与通信工程两个一级学科的发展。