Abstract

A miniature fiber-tip pressure sensor was built by using an extremely thin graphene film as the diaphragm. The graphene also acts as a light reflector, which, in conjunction with the reflection at the fiber end–air interface, forms a low finesse Fabry–Perot interferometer. The graphene based sensor demonstrated pressure sensitivity over 39.4  nm/kPa with a diaphragm diameter of 25 μm. The use of graphene as diaphragm material would allow highly sensitive and compact fiber-tip sensors.

© 2012 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Y. Zhu, K. L. Cooper, G. R. Pickrell, and A. Wang, J. Lightwave Technol. 24, 861 (2006).
    [CrossRef]
  2. D. Donlagic and E. Cibula, Opt. Lett. 30, 2071 (2005).
    [CrossRef]
  3. W. Wang, N. Wu, Y. Tian, C. Niezrecki, and X. Wang, Opt. Express 18, 9006 (2010).
    [CrossRef]
  4. F. Xu, D. Ren, X. Shi, C. Li, W. Lu, L. Lu, L. Lu, and B. Yu, Opt. Lett. 37, 133 (2012).
    [CrossRef]
  5. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
    [CrossRef]
  6. C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, and J. Hone, Science 321, 385 (2008).
    [CrossRef]
  7. Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
    [CrossRef]
  8. S. P. Koenig, N. G. Boddeti, M. L. Dunn, and J. S. Bunch, Nat. Nanotech. 6, 543 (2011).
    [CrossRef]
  9. J. Ma, J. Ju, L. Jin, and W. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1561 (2011).
    [CrossRef]
  10. H. S. Skulason, P. E. Gaskell, and T. Szkopek, Nanotechnology 21, 295709 (2010).
    [CrossRef]
  11. F. J. Nelson, V. K. Kamineni, T. Zhang, E. S. Comfort, J. U. Lee, and A. C. Diebold, Appl. Phys. Lett. 97, 253110 (2010).
    [CrossRef]
  12. M. D. Giovanni, Flat and Corrugated Diaphragm Design Handbook (Marcel Dekker, 1982).
  13. C. Lee, X. Wei, Q. Li, R. Carpick, J. W. Kysar, and J. Hone, Phys. Stat. Sol. B 246, 2562 (2009).
    [CrossRef]
  14. J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
    [CrossRef]
  15. J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
    [CrossRef]

2012 (1)

2011 (2)

S. P. Koenig, N. G. Boddeti, M. L. Dunn, and J. S. Bunch, Nat. Nanotech. 6, 543 (2011).
[CrossRef]

J. Ma, J. Ju, L. Jin, and W. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1561 (2011).
[CrossRef]

2010 (3)

H. S. Skulason, P. E. Gaskell, and T. Szkopek, Nanotechnology 21, 295709 (2010).
[CrossRef]

F. J. Nelson, V. K. Kamineni, T. Zhang, E. S. Comfort, J. U. Lee, and A. C. Diebold, Appl. Phys. Lett. 97, 253110 (2010).
[CrossRef]

W. Wang, N. Wu, Y. Tian, C. Niezrecki, and X. Wang, Opt. Express 18, 9006 (2010).
[CrossRef]

2009 (2)

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

C. Lee, X. Wei, Q. Li, R. Carpick, J. W. Kysar, and J. Hone, Phys. Stat. Sol. B 246, 2562 (2009).
[CrossRef]

2008 (2)

J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
[CrossRef]

C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, and J. Hone, Science 321, 385 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

2005 (1)

2004 (1)

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

Alden, J. S.

J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
[CrossRef]

Bao, Q.

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

Boddeti, N. G.

S. P. Koenig, N. G. Boddeti, M. L. Dunn, and J. S. Bunch, Nat. Nanotech. 6, 543 (2011).
[CrossRef]

Bunch, J. S.

S. P. Koenig, N. G. Boddeti, M. L. Dunn, and J. S. Bunch, Nat. Nanotech. 6, 543 (2011).
[CrossRef]

J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
[CrossRef]

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

Carpick, R.

C. Lee, X. Wei, Q. Li, R. Carpick, J. W. Kysar, and J. Hone, Phys. Stat. Sol. B 246, 2562 (2009).
[CrossRef]

Cibula, E.

Comfort, E. S.

F. J. Nelson, V. K. Kamineni, T. Zhang, E. S. Comfort, J. U. Lee, and A. C. Diebold, Appl. Phys. Lett. 97, 253110 (2010).
[CrossRef]

Cooper, K. L.

Craighead, H. G.

J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
[CrossRef]

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

Diebold, A. C.

F. J. Nelson, V. K. Kamineni, T. Zhang, E. S. Comfort, J. U. Lee, and A. C. Diebold, Appl. Phys. Lett. 97, 253110 (2010).
[CrossRef]

Donlagic, D.

Dubonos, S. V.

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

Dunn, M. L.

S. P. Koenig, N. G. Boddeti, M. L. Dunn, and J. S. Bunch, Nat. Nanotech. 6, 543 (2011).
[CrossRef]

Firsov, A. A.

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

Frank, I. W.

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

Gaskell, P. E.

H. S. Skulason, P. E. Gaskell, and T. Szkopek, Nanotechnology 21, 295709 (2010).
[CrossRef]

Geim, A. K.

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

Giovanni, M. D.

M. D. Giovanni, Flat and Corrugated Diaphragm Design Handbook (Marcel Dekker, 1982).

Gregorieva, I. V.

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

Hone, J.

C. Lee, X. Wei, Q. Li, R. Carpick, J. W. Kysar, and J. Hone, Phys. Stat. Sol. B 246, 2562 (2009).
[CrossRef]

C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, and J. Hone, Science 321, 385 (2008).
[CrossRef]

Jiang, D.

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

Jin, L.

J. Ma, J. Ju, L. Jin, and W. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1561 (2011).
[CrossRef]

Jin, W.

J. Ma, J. Ju, L. Jin, and W. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1561 (2011).
[CrossRef]

Ju, J.

J. Ma, J. Ju, L. Jin, and W. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1561 (2011).
[CrossRef]

Kamineni, V. K.

F. J. Nelson, V. K. Kamineni, T. Zhang, E. S. Comfort, J. U. Lee, and A. C. Diebold, Appl. Phys. Lett. 97, 253110 (2010).
[CrossRef]

Koenig, S. P.

S. P. Koenig, N. G. Boddeti, M. L. Dunn, and J. S. Bunch, Nat. Nanotech. 6, 543 (2011).
[CrossRef]

Kysar, J. W.

C. Lee, X. Wei, Q. Li, R. Carpick, J. W. Kysar, and J. Hone, Phys. Stat. Sol. B 246, 2562 (2009).
[CrossRef]

C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, and J. Hone, Science 321, 385 (2008).
[CrossRef]

Lee, C.

C. Lee, X. Wei, Q. Li, R. Carpick, J. W. Kysar, and J. Hone, Phys. Stat. Sol. B 246, 2562 (2009).
[CrossRef]

C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, and J. Hone, Science 321, 385 (2008).
[CrossRef]

Lee, J. U.

F. J. Nelson, V. K. Kamineni, T. Zhang, E. S. Comfort, J. U. Lee, and A. C. Diebold, Appl. Phys. Lett. 97, 253110 (2010).
[CrossRef]

Li, C.

Li, Q.

C. Lee, X. Wei, Q. Li, R. Carpick, J. W. Kysar, and J. Hone, Phys. Stat. Sol. B 246, 2562 (2009).
[CrossRef]

Loh, K. P.

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

Lu, L.

Lu, W.

Ma, J.

J. Ma, J. Ju, L. Jin, and W. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1561 (2011).
[CrossRef]

McEuen, P. L.

J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
[CrossRef]

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

Morozov, S. V.

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

Nelson, F. J.

F. J. Nelson, V. K. Kamineni, T. Zhang, E. S. Comfort, J. U. Lee, and A. C. Diebold, Appl. Phys. Lett. 97, 253110 (2010).
[CrossRef]

Ni, Z.

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

Niezrecki, C.

Novoselov, K. S.

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

Parpia, J. M.

J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
[CrossRef]

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

Pickrell, G. R.

Ren, D.

Shen, Z. X.

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

Shi, X.

Skulason, H. S.

H. S. Skulason, P. E. Gaskell, and T. Szkopek, Nanotechnology 21, 295709 (2010).
[CrossRef]

Szkopek, T.

H. S. Skulason, P. E. Gaskell, and T. Szkopek, Nanotechnology 21, 295709 (2010).
[CrossRef]

Tanenbaum, D. M.

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

Tang, D. Y.

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

Tian, Y.

van der Zande, A. M.

J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
[CrossRef]

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

Verbridge, S. S.

J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
[CrossRef]

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

Wang, A.

Wang, W.

Wang, X.

Wang, Y.

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

Wei, X.

C. Lee, X. Wei, Q. Li, R. Carpick, J. W. Kysar, and J. Hone, Phys. Stat. Sol. B 246, 2562 (2009).
[CrossRef]

C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, and J. Hone, Science 321, 385 (2008).
[CrossRef]

Wu, N.

Xu, F.

Yan, Y.

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

Yu, B.

Zhang, H.

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

Zhang, T.

F. J. Nelson, V. K. Kamineni, T. Zhang, E. S. Comfort, J. U. Lee, and A. C. Diebold, Appl. Phys. Lett. 97, 253110 (2010).
[CrossRef]

Zhang, Y.

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

Zhu, Y.

Adv. Funct. Mater. (1)

Q. Bao, H. Zhang, Y. Wang, Z. Ni, Y. Yan, Z. X. Shen, K. P. Loh, and D. Y. Tang, Adv. Funct. Mater. 19, 3077 (2009).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

F. J. Nelson, V. K. Kamineni, T. Zhang, E. S. Comfort, J. U. Lee, and A. C. Diebold, Appl. Phys. Lett. 97, 253110 (2010).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

J. Ma, J. Ju, L. Jin, and W. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1561 (2011).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (1)

Nano Lett. (1)

J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Nano Lett. 8, 2458 (2008).
[CrossRef]

Nanotechnology (1)

H. S. Skulason, P. E. Gaskell, and T. Szkopek, Nanotechnology 21, 295709 (2010).
[CrossRef]

Nat. Nanotech. (1)

S. P. Koenig, N. G. Boddeti, M. L. Dunn, and J. S. Bunch, Nat. Nanotech. 6, 543 (2011).
[CrossRef]

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (2)

Phys. Stat. Sol. B (1)

C. Lee, X. Wei, Q. Li, R. Carpick, J. W. Kysar, and J. Hone, Phys. Stat. Sol. B 246, 2562 (2009).
[CrossRef]

Science (3)

J. S. Bunch, A. M. van der Zande, S. S. Verbridge, I. W. Frank, D. M. Tanenbaum, J. M. Parpia, H. G. Craighead, and P. L. McEuen, Science 315, 490 (2007).
[CrossRef]

K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Gregorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[CrossRef]

C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, and J. Hone, Science 321, 385 (2008).
[CrossRef]

Other (1)

M. D. Giovanni, Flat and Corrugated Diaphragm Design Handbook (Marcel Dekker, 1982).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Metrics