Smalbandssensorer

Smalbandssensorer är sensorer som är känsliga endast för ett mycket begränsat spektralt band eller frekvensområde, vilket ger hög selektivitet mot specifika signaler eller ämnen. Denna smalbandighet uppnås ofta genom användning av bandpassfilter, resonatorer eller material med skarpa responsband, såsom Fabry-Pérot-celler, Bragg-gratingar eller nano- och mikrostrukturer i optiska sensorer, eller genom liknande resonatorbaserade konstruktioner i RF- och mikrovågsensorer.

Inom optik används smalbandssensorer ofta med tunna filter eller hög-Q resonatorer för att selektivt släppa igenom eller detektera ljus vid en viss våglängd eller i ett specifikt spektrum. Lasertekniker som smalbandsabsorptionstekniker eller emissionsbaserade metoder (till exempel tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS) används för gasanalys där endast en specifik absorptionslinje mäts. RF- och mikrovågs-småbandssensorer utnyttjar högt Q-värde resonatorer eller filtrering för att känna igen eller mäta signaler vid begränsade frekvenser.

Användningar: Smalbandssensorer används i miljöövervakning för gas- eller koncentrationsbestämning, i industriell processövervakning där specifika kemikalier måste följas upp, i medicintekniska diagnostiska system där biosignaler har karakteristiska frekvens- eller våglängdsbärare, samt i telekommunikation och radar där selektivitet och låga brusnivåer är viktiga.

Fördelar inkluderar hög selektivitet och förbättrat signal-till-brusförhållande samt möjlighet att upptäcka låga halter. Begränsningar innefattar begränsad spektral täckning, risk för korskänslighet och krav på noggrann kalibrering samt ofta högre kostnad och komplexitet i tillverkningen.