Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thiết bị dựa trên chế độ đơn — đa chế độ — đơn và độ vang theo chế độ suy hao: một nghiên cứu so sánh cho các ứng dụng cảm biến
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, một lớp mỏng gồm 15 lớp (độ dày ước tính: 210 nm) của titan (IV) oxit và poly(natri 4-styrenesulfonate) được đồng thời tráng lên hai cấu trúc sợi quang: thiết bị chế độ đơn — đa chế độ — chế độ đơn (SMS) và thiết bị dựa trên độ vang theo chế độ suy hao (LMR). Hiệu suất của cả hai cấu trúc, với tư cách là các máy đo khúc xạ và cảm biến độ ẩm tương đối, được nghiên cứu và so sánh. Trong cả hai trường hợp, độ nhạy của thiết bị dựa trên LMR (955 nm/RIU và 3.54 nm/RH %, tương ứng) cải thiện đáng kể so với của SMS (142 nm/RIU và 0.3 nm/RH %). Những thực tế này có thể được xem xét khi phát triển các cảm biến dựa trên công nghệ SMS hoặc LMR.
Từ khóa
#cảm biến #sợi quang #độ nhạy #chế độ suy hao #cảm biến độ ẩmTài liệu tham khảo
Culshaw B, Kersey A (2008) Fiber-optic sensing: a historical perspective. J Light Technol 26(9):1064
Del Villar I, Matias IR, Arregui FJ, Claus RO (2005) Fiber-optic hydrogen peroxide nanosensor. IEEE Sens J 5:365
Del Villar I, Zamarreño CR, Sanchez P, Hernaez M, Valdivielso CF, Arregui FJ, Matias IR (2010) Generation of lossy mode resonances by deposition of high-refractive-index coatings on uncladded multimode optical fibers. J Opt 12(9):095503
Del Villar I, Hernaez M, Zamarreño CR, Sánchez P, Fernández-Valdivielso C, Arregui FJ, Matias IR (2012) Design rules for lossy mode resonance based sensors. Appl Opt 51(19):4298
Del Villar I, Socorro AB, Corres JM, Arregui FJ, Matias IR, Member S (2013) Optimization of Sensors Based on Multimode Interference in Single-Mode–Multimode–Single-Mode Structure. J Light Technol 31(22):3460
Del Villar I, Socorro AB, Corres JM, Arregui FJ, Matías IR (2014) Refractometric sensors based on multimode interference in a thin-film coated single-mode-multimode-single-mode structure with reflection configuration. Appl Opt 53:3913
Gu Z, Xu Y, Gao K (2006) Optical fiber long-period grating with solgel coating for gas sensor. Opt Lett 31(16):2405
Hernaez M, Del Villar I, Zamarreño CR, Arregui FJ, Matias IR (2010) Optical fiber refractometers based on lossy mode resonances supported by TiO2 coatings. Appl Opt 49(20):3980
Mohammed WS, Smith PWE, Gu X (2006) All-fiber multimode interference bandpass filter. Opt Lett 31(17):2547
Razansky D, Einziger PD, Adam DR (2005) Broadband absorption spectroscopy via excitation of lossy resonance modes in thin films. Phys Rev Lett 95:018101
Ruiz-Pérez VI, Basurto-Pensado M, LiKamW P, Sánchez-Mondragón JJ, May-Arrioja D (2011) Fiber optic pressure sensor using multimode interference. J Phys Conf Ser 274:012025
Sanchez-Zabal P, Zamarreño CR, Hernaez M, Matias IR, Arregui FJ (2014) Optical fiber refractometers based on lossy mode resonances by means of SnO2 sputtered coatings. Sens Actuators B Chem 202:154
Silva S, Pachon EGP, Franco MAR, Hayashi JG, Malcata FX, Frazão O, Jorge P, Cordeiro CMB (2012) Ultrahigh-sensitivity temperature fiber sensor based on multimode interference. Appl Opt 51(16):3236
Socorro AB, Del Villar I, Corres JM, Arregui FJ, Matias IR (2011) Influence of waist length in lossy mode resonances generated with coated tapered single-mode optical fibers. IEEE Photonics Technol Lett 23(21):1579
Socorro AB, Del Villar I, Corres JM, Arregui FJ, Matias IR (2013) Mode transition in complex refractive index coated single-mode–multimode–single-mode structure. Opt Express 21(10):12668
Soldano LB, Pennings ECM (1995) Optical multi-mode interference devices based on self-imaging : principles and applications. J Light Technol 13(4):615
Tian Y, Wang W, Wu N, Zou X, Wang X (2011) Tapered optical fiber sensor for label-free detection of biomolecules. Sensors 11(4):3780
Yeo TL, Sun T, Grattan KTV (2008) Fibre-optic sensor technologies for humidity and moisture measurement. Sens Actuators A Phys 144(2):280
Zamarreño CR, Hernaez M, Del Villar I, Matias IR, Arregui FJ (2011) Lossy mode resonance-based optical fiber humidity sensor. IEEE Sens Conf, p 234