仪器仪表学报

作者：赵泽宇，王子伦，尤睿，段学欣

单位：赵泽宇,天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072,,王子伦,1.天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072； 2.北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192,zilun_wang_94@tju.edu.cn,尤睿,北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192,yourui@bistu.edu.cn,段学欣,天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072,

关键词：MEMS;气体传感器;中红外光谱;微纳光学

微机电系统(microelectromechanicalsystems,MEMS)气体传感器凭借其微型化、低功耗和可批量生产等核心优势，已成为满足“碳达峰、碳中和”国家战略，以及在环境监测、工业安全和医疗诊断等领域实现分布式、实时监测的关键组件。在化学型、物理型和光学型三大类MEMS气体传感器中，光学型传感器凭借其非接触、高选择性及抗电磁干扰等固有优势，在易燃易爆、强腐蚀性气体或痕量分析等特定应用场景中展现出不可替代的价值，是突破化学型和物理型传感器在选择性、响应时间和寿命方面固有局限的重要发展方向。故系统综述了主流MEMS气体传感器的传感原理与技术路线，重点聚焦光学型气体传感器在MEMS集成化进程中面临的核心技术瓶颈，具体体现在3个关键部件的微型化与协同集成，包括高效稳定的微型化光源、长有效光程的微型化气室以及高灵敏度低噪声的集成化探测器。基于详尽的文献调研，新材料的开发与应用、先进微纳制造与结构设计以及系统集成与智能算法融合是当前光学MEMS传感器集成困境的重要方向，并对光学MEMS气体传感器向多功能集成、智能化网络化发展的趋势进行了展望，旨在为相关领域的研究提供系统性参考，助力实现真正意义上的“芯片实验室”型智能传感系统。

来源：2025年第7期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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