دانلود مقاله ترجمه شده سنسور حسایت بالای انکسارسنج میدان ناپایدار برپایه یک تداخل فیبر چند مدی مخروطی

ما یک انکسارسنج فیبر میدان ناپایدار اصلاح شده را ارائه می کنیم که بر اساس یک فیبر چند مدی مخروطی است و بین دو فیبر تک مدی ساندویچ شده است. آزمایشات نشان می دهند که این سنسور فیبری، حساسیت فوق بالایی (بهتر از 1900nm=RIU با یک ضریب شکست (RI) برابر 1.44) را برای اندازه گیری های RI در محدوده 1:33–1:44 دارد که در سازگاری با پیش بینی های تئوریک است. این بالاترین مقدار گزارش شده تا امروز در مقالات است.

1-مقدمه

انکسارسنج های فیبر نوری برای کاربردهای شیمیایی و بیولوژیکی به واسطه برخی مزایای منحصربفرد نظیر هزینه کم، اندازه فشرده، رزولوشن بالا، قابلیت تسهیم و استفاده در محیط های ناملایم، ایمنی در برابر تداخل الکترومغناطیسی و پتانسیل عملیات از راه دور بسیار مورد تحقیق بوده اند. تاکنون، تعدادی از انکسارسنج های فیبری با استفاده از یک توری براگ فیبری، فیبر تک مد ماکروباند (SMF)، رزونانس پلاسمونی سطح، یک انکسارسنج فابری – پروت، یک تشدیدگر میکروکروی، یک تشدیدگر حلقه اپتیکی و یک تشدیدگر سیم پیچ میکروفیبری ساخته شده اند. بعنوان جایگزینی برای این انکسارسنج های فیبری موجود، یک انکسارسنج  فیبری تک مد – چند مد – تک مد (SMS) با بکارگیری تداخل چند مدی در مقطع هسته فیبر چند مدی (MMF) اخیرا پیشنهاد شده است (8): این امکان اندازه گیری ضریب شکست (RI) را با رزولوشن 5.4 × 10⁻⁵  واحد ضریب شکست (RIUs) فراهم می کند.

در این مقاله، ما اثبات تجربی یک سنسور انکسارسنج جدید با حساسیت بالا را بر اساس تداخل های چند مدی در ساختارهای فیبر تک مد – چند مد مخروطی – تک مد (STMS) گزارش می کنیم که قادر به بهبود رزولوشن با حداقل یک مرتبه بزرگی است. برای به دست آوردن RI، یک همپوشانی بزرگ بین مد انتشار و سیال اطراف باید رخ دهد. درنتیجه روکش MMF در ساختار SMS باید حذف شود. بطور تجربی روکش فیبر را می توان با استفاده از اسید هیدروفلوئوریک قلم زنی کرد ولی این،  دشواری ساخت را افزایش داده و زبری سطح می تواند به اختلافات قابل توجه در نتایح آزمایش و طرح تئوری بیانجامد..