摘要:本研究描述了通过将金纳米颗粒(AUNP)沉积到光纤传感器上实现的局部表面等离子体共振(LSPR)效应的光纤探针的基本原理。这个想法是读取AUNP的吸光度谱及其对环境参数的依赖性,即使用光纤周围的折射率。基本上,我们选择了一种薄的光纤来鼓励周围介质中存在evanscent波。此外,纤维表面已被功能化,允许AUNP嫁接,而光纤尖端上的银镜则允许读取以进行反射配置。反射光谱显示出与单个和汇总AUNP相关的吸光度特征。在本文中,峰吸收性,即对反射信号的深度进行了研究,作为周围折射率的函数,以用于化学传感。
热电偶或转置器。然后,热信号与适当的校准与吸收有关。这是字段中的一种参考方法[12]。确定吸收的另一种方法是检测与温度升高有关的效果。光热挠度(PDT)[21-24]或表面热透镜(STL)[25]使用表面和折射率(即光路)的修饰,该折射率是由激光束探测的,并通过校准过程链接到吸收。干涉技术也可以用于测量温度诱导的修饰。常见路径干涉法(CPI)[26,27]使用由泵束吸收的能量引起的折射率变化,从而产生由光电二极管检测到的探针梁的自我干扰。自相度调制(SPM)[28,29]使用Fabry-perot干涉仪的透射光谱形状的变化,这是由于在腔中引入泵送样品的光路变化而引起的,以获得吸收。最后,我们还可以使用脉冲激光作为泵作为另一个测量技术来引用光声光谱法(PAS)[30-32]作为泵,并检测样品内部局部热变化产生的声波。使用热成像,也可以使用热摄像机测量温度[33]。在这种情况下,测量方法称为光热辐射法(PTR)[34]。该方法将在本研究中进一步研究。
makrolon®在任何激光雷达系统的工作范围内显示出高度稳定的折射率。对于驱动器监控系统,操作的波长范围可能高于900 nm,或者对于基于激光的长距离激光雷达系统的905 nm或1550 nm。作为
简介表面等离子体共振(SPR)是一种用于测量分子相互作用的光学技术。SPR。SPR信号直接取决于传感器芯片上介质的折射率。生物分子的结合导致传感器表面折射率的变化。在SPR实验中,将一个分子(配体)固定在传感器芯片上,并与第二分子(分析物)结合在流动下。响应以共振单元(RU)为单位,与表面的质量成正比。对于任何给定的相互作用剂,响应与与表面结合的分子数量成正比。响应被记录并显示为实时的感觉图。SPR实验可用于测量动力学结合常数(k a,k d)和平衡结合常数(亲和力,k a = 1/k d)。
实现材料电磁特性(EM)特性的强和快速调节的能力具有重要意义。大小和EM响应的超快速变化即使以单步的方式也会导致深远的影响[1-3],包括时间差额和时间反射。这些过程似乎类似于从空间中的界面中的折射和反射,但实际上,它们与空间对应物的根本不同。在两个介电介质之间的空间界面上,能量(频率)是保守的;而同质材料的折射率的突然变化导致频率(能量)变化,而动量(波形k)是保守的。具体而言,如果折射率从n 1变为n 2,则折射和反射波的新频率由ω2=ω1n 1 n 2给出,其中ω1是原始波的频率。此外,因果关系意味着时间的反射不能及时回到时代(不幸的是;人们尝试的 - 到目前为止的静脉),但相反,它们的阶段被反向反射(如水波[4],在RF [5]中证明,在RF [5]和Microwaves [6,7]和Ultracold Atoms [8]和超级空间[8]和Space [8]以及9.9]中[9]。时间反射的波和时间反射波的波数与原始波具有相同的波数。因此,这两种现象都会导致光谱翻译:观察到红移以增加折射率,而蓝换灯是为了减少折射率(图1)。2)。这显着影响所涉及的物理。在时间变化的材料中,定期定位会导致形成所谓的光子时间晶体(PTC),如彼得·哈雷维(Peter Halevi)在2009年提出的,[3]。为了在光频率下实现PTC,材料(t)的介电介电常数必须在光学波周期的时间尺度上进行周期性变化。折射率的强,周期性调制引起多种时间反射和时间折射,这会干扰并导致在动量(k)中的带隙分隔的频段中组织的分散关系(图在PTC中,能量不能保守(随着时间翻译的对称性被调制打破),并且驻留在动量间隙中的状态表现出指数呈指数增加或衰减的振幅。例如,当一波入射在(空间)光子晶体上时,其频率位于光子带隙内 - 波动充分反射,但是当脉冲在PTC介质内传播具有PTC带动量的动量时,与PTC带的动量相关 - 其组速度将脉搏停止,脉搏停止并效果效果,绘制了效果的效果,绘制了该模块的绘制,从而绘制了绘制的能量。多年来已经研究了随着时变介质的波动传播的各个方面[1,10 - 23],但光学范围内的实验观察结果仍然具有挑战性。重要的是,光子时间晶体的实现依赖于具有相当大的时间反射和时间反射。通常,即使在变化
在光学测距中,必须高精度地了解空气的折射率。通常,空气的折射率是使用 Ciddor 或 Edlén 方程根据环境空气的特性计算得出的,其中主要的不确定成分在大多数情况下是空气温度。MIKES 开发的方法利用氧气的直接吸收激光光谱来测量空气的平均温度。该方法允许在与光学测距相同的光束路径上测量温度,从而提供空间匹配良好的数据。室内和室外测量证明了所开发方法的有效性。MIKES 在 SURVEYING EMRP 项目中的工作旨在使用简化的单激光装置将氧气温度计的测量距离延长至 1 公里,以实现额外的稳健性和简单性。为现场应用设计的新装置包括大直径光学元件和独立的发射和接收端。EMRP 项目 SIB60“测量”由 EURAMET 和欧盟内的 EMRP 参与国共同资助。
光纤波导:光纤的传输特性:衰减。石英玻璃光纤中的材料吸收损耗:固有吸收、外部吸收。线性散射损耗:瑞利散射、米氏散射。非线性散射损耗:受激布里渊散射、受激拉曼散射。光纤弯曲损耗、纤芯和包层损耗。色散:模内色散:材料和波导色散。模间色散:多模阶跃折射率光纤、多模渐变折射率光纤。光纤总色散。光源、接头和连接器:发光二极管 (LED):原理。LED 结构:平面 LED、圆顶 LED、表面发射 LED、边缘发射 LED、超辐射 LED。量子效率和 LED 功率、LED 调制。LED 特性:光输出功率、输出光谱、调制带宽、可靠性。激光二极管:原理、光反馈和激光振荡、激光振荡的阈值条件。激光类型:分布式反馈激光器、单模激光器。
Urrutia 等人 2 的文章从品质因数 (FoM) 的角度分析了多种光纤传感结构的性能,品质因数是折射率灵敏度 (RI) 与谐振半峰全宽 (FWHm) 之比。在该工作分析的结构中,必须强调两个结合电磁谐振和光纤的例子。第一个是倾斜光纤布拉格光栅 (TFBG),其中金属薄膜 3 的应用允许将这些结构的性能提升到 FoM 超过 1000。第二个是损耗模式谐振 (LMR),它基于高折射率介电材料(通常是金属氧化物 4,5 )的沉积。探索这种现象的最佳结构是 D 形光纤,其中可以使用保偏光纤 6 或在线偏振器和偏振控制器 7 来分离 TE 和 TM 分量。这种设置可以获得水中每 RI 单位数千 nm 的灵敏度,后一种情况下的 FoM 可达 2000 左右。
