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具有高时空分辨率的温度传感在许多行业中至关重要，包括工业制造、环境监测和医疗保健监测。由于其具有远程检测、最小的干扰、耐电磁干扰和高分辨率等优点，光学传感器在生物诊断中的温度监测越来越受欢迎。
光强、波长、峰宽和/或衰减时间都可以用作光学传感模式。上转换机制降低了生物自身荧光，提高了组织穿透能力，并产生可观察和捕捉的可见光信号，使其成为更容易被接受的生物传感工具。
一组科学家，包括北京理工大学光学与光子学学院的丁贺博士，清华大学电子工程系的盛兴教授以及其他同事，基于设计的半导体异质结构，创造了一个光电层面上的红外光到可见光上的转换装置。在《光科学与应用》上发表的一篇新论文中，其显示了线性响应、快速动力学和低激励功率。
光电上转换器件的温度依赖性光致发光特性得到了广泛的研究，其热传感能力得到了验证。
所建议的温度传感策略依赖于一个完全集成的光电上转换器件，该器件由一个低禁带砷化镓(GaAs)基双结光电二极管和一个大禁带镓磷化铟(InGaP)基发光二极管(LED)串联组成。
该器件结构是在具有牺牲夹层的GaAs衬底上形成的截面扫描电子显微镜(SEM)图像。光刻指定和外延释放的微器件(尺寸~300×300 μm2)以线性响应和快速动力学实现了高效的红外光到可见光上的转换。
在近红外光的刺激下，770-830 nm的波长范围内，随着温度的升高，光电上转换器件的红光发射强度降低，发射峰从625 nm红移到637 nm。
基于材料性能和结构设计的协同因子，计算出其强度-温度灵敏度为~1.5% °C-1，光谱-温度灵敏度为~0.18 nm °C-1。
清华大学的盛兴表示:“上转换装置可以从生长的基板中释放，并进一步与光纤集成，形成光引导热传感器。这种基于光学的技术与栓系电子传感器互补，更适合在电磁干扰较强的环境中使用，特别是能够在磁共振成像(MRI)过程中获取信号。”
“这种纤维耦合的便携式系统可以方便地应用于生物医学应用，例如，作为概念验证演示，监测靠近人体口腔和深组织的呼气行为，并植入小鼠大脑。”盛兴补充说，“与mri兼容的可植入传感器与光纤相结合，具有研究和临床意义，有可能用于深部局部温度监测。这些材料和设备概念建立了一套在环境和医疗保健领域具有广泛应用的电动工具。”
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