Журнал
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики
УДК:515.321.9
Номер:3 (149)
Скачать PDF0 Кбайт
Модель чувствительного элемента рефрактивного волоконно-оптического сенсора на основе MMF-SMF-MMF структуры с использованием поверхностного плазмонного резонанса
Аннотация:
Введение. Представлена математическая модель чувствительного элемента рефрактометрического волоконно- оптического датчика, принцип действия которого основан на явлении поверхностного плазмонного резонанса. Конструкция чувствительного элемента представляет собой последовательное соединение многомодового (MMF), одномодового (SMF) и многомодового волокон, образующих MMF-SMF-MMF структуру. SMF-участок покрыт тонкой пленкой золота. Метод. Для моделирования элемента применен подход, используемый при расчете классической конфигурации Кречмана для объемных оптических структур. Показатель преломления волокна рассчитан на основе уравнения Селлмейера, а показатель преломления золота определен с использованием модели Друдэ. Результаты моделирования сопоставлены с экспериментально полученными спектрами пропускания изготовленных образцов чувствительных элементов. Основные результаты. Для апробации модели изготовлены чувствительные элементы волоконно-оптических датчиков со следующими параметрами: диаметры сердцевин многомодового волокна 62,5 мкм, одномодового волокна — 9 мкм, покрытие SMF-участка пленкой из золота толщиной 50 нм. Получены спектры пропускания чувствительных элементов волоконно-оптических датчиков в водных растворах глюкозы различной концентрации. Продемонстрировано, что предложенная модель хорошо описывает полученные в результате экспериментов спектры пропускания чувствительных элементов на основе MMF-SMF-MMF структур в области поверхностного плазмонного резонанса. Обсуждение. Разработанная модель может найти применение при оптимизации конструкции чувствительного элемента рефрактометрических волоконно-оптических датчиков с целью повышения чувствительности. Модель может быть использована при разработке алгоритма опроса чувствительных элементов на основе волоконных MMF-SMF-MMF структур.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Анализ частотно-робастных многомерных динамических систем
- Фрактальные микро- и нанодендриты из серебра, меди и их соединений для фотокаталитического разложения воды
- Математическое моделирование трехслойного диэлектрика OTFT на основе пентаценового полупроводника для улучшения электрических характеристик
- Исследование гидратов диоксида углерода в тонких пленках методом FTIR-спектроскопии при температурах 11–180 К
- Метод повышения информационной ценности видеоданных на основе фильтрации кадров и оценки энтропии
- Метод выявления групп атакующих на основании анализа полезной нагрузки сетевого трафика по протоколу HTTP
- Детекция ключевых точек лица с помощью капсульных нейронных сетей
- Обзор национальных и международных стандартов для категорирования объектов критической информационной инфраструктуры
- Критерий безопасности сетевой инфраструктуры
- Новый способ сбора данных для обнаружения аномального поведения в среде Kubernetes и агент для сбора метрик с узлов
- Метод линейной аппроксимации временных параметров в эластичных системах
- Выделение ролей в сетях общественного транспорта с атрибутами узлов: исследование открытых данных Санкт-Петербурга
- Исследование тенденций взаимосвязи между профориентационными предпочтениями пользователей и их цифровыми следами в социальной сети
- Обнаружение слепоты при диабетической ретинопатии с использованием алгоритма связанных компонентов на основе байесовского варианта в Keras и TensorFlow
- Совместное распознавание текста и оформления в исторических документах на русском языке
- Интеллектуальная поддержка клинических решений при небольших выборках числа пациентов
- Оценка готовности компьютерной системы к своевременному обслуживанию запросов при его совмещении с информационным восстановлением памяти после отказов
- Анализ устойчивости ортотропной цилиндрической оболочечной конструкции в программном комплексе ANSYS Mechanical APDL
- Обоснование выбора технологии мобильного широкополосного доступа для построения сетей радиосвязи железнодорожного транспорта
- Сравнительный анализ производительности DVR и DSTATCOM для распределенной генерации с алгоритмом гравитационного поиска
- Оценка моментов квантованной случайной величины
- Экспериментальный метод оценки динамической погрешности приборов и датчиков в условиях их эксплуатации
- Метод моделирования резервуаров сжиженного природного газа типа С на основе оптимизации объема для будущей эксплуатации в режиме частичного заполнения
- Оптические свойства нелинейных кристаллов семейства боратов и их применение в источниках интенсивноготерагерцового излучения