Analiza czułości planarnych, polimerowych światłowodów rewersyjnych

• Autorzy: Gut K. , Pustelny T. , Drewniak S.

Warianty tytułu

EN

Analysis of planar, polymeric reverse optical waveguide

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano analizę teoretyczną światłowodów o odwróconej symetrii ze zwróceniem uwagi na możliwe zastosowanie ich jako elementy składowe czujników. Zasada odwróconej symetrii jest oparta na wytworzeniu współczynnika załamania podłoża falowodowego mniejszego niż współczynnik załamania ośrodka pokrywającego warstwę falowodową (n_wody = 1,33) [5]. Taka kolejność warstw jest przeciwstawna konwencjonalnej geometrii światłowodu, gdzie podłożem jest zazwyczaj szkło ze współczynnikiem załamania ok. 1,5. Zaletą przedstawionej konfiguracji rewersyjnej jest głębsza penetracja pola zanikającego do medium pokrycia, co teoretycznie zwiększa czułość na zmiany współczynnika załamania analitu w porównaniu do tradycyjnie zaprojektowanego światłowodu [5]. W pracy prezentowane będą obliczenia czułości i badania głębokości wnikania pola zanikającego konwencjonalnego światłowodu oraz światłowodu z symetrią rewersyjną, gdzie jako współczynnik załamania warstwy światłowodowej przyjęto wartość 1,59 (polimer SU8). Polimerowe światłowody są dobrymi kandydatami do tanich i produkowanych na masową skalę modułów czujników o odwróconej symetrii.

EN

In this paper an extensive theoretical analysis of reverse symmetry waveguide was presented. Possible application this waveguides as a component of sensors was considered. Principle is based on [5] formation of the refractive index of the substaring layer which is smaller than refractive index of the (n _water= 1.33). Such order of layers is opposite to conventional geometry of waveguide, where the glass with the refractive indes about 1.5 is the substrate. Deeper penetration of evanescent field to the cover medium is advantage of presented reversed configuration [5], because it increases sensitivity to the change of refractive index of the analyte comparing with traditional design waveguide. In this paper calculation of the sensitivity and the studies of depth of evanescent field conventional and reverse symmetry wayeguide will be shown. As an refractive index value 1.59 was taken (polymer SU8). Polymer waveguides are good candidates for cheap and produced on a wide scale, modules of the sensor with reverse symmetry.

Słowa kluczowe

PL

światłowody z symetrią rewersyjną; czujniki światłowodowe

EN

reverse-symmetry waveguide; waveguide sensors

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 6
• Strony: 27--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr.

Twórcy

autor

Gut K.

autor

Pustelny T.

autor

Drewniak S.

• Politechnika Śląska, Katedra Optoelektoniki, Gliwice

Bibliografia

• [1] Drewniak S.: Parametry światłowodów polimerowych - praca dyplomowa.
• [2] Gut K., Nabaglo D.: Measurements of the Attenuation by Means of the Scattered Light of Planar Waveguide Structure, Basing on the Polymer SU8 on a Substrate of Sodium-Calcium Glass, ACTA PHYS POLA 116 2009. 307-311
• [3] K. Gut: Differential interference in planar multimode waveguides. JOURNAL DE PHYSIOUE IV 137 2006. 91-94.
• [3] Gut K.: Polarimetric difference interferometer made by ion exchange method J PHYS IV 129 2005. 109-112.
• [4] Horvath R., Lindvold L. R., Larsen N. B.: Reverse-symmetry waveguides: theory and fabrication. Applied Physics B. 74 2002. 383-393
• [5] Horvath R., Petersen H. C., Larsen N. B.: Demonstration of reverse symmetry waveguide sensing in agueous solution. Applied Physic Letters. 81 2002. 2166-2168.
• [6] Lukosz W.: Integrated optical chemical and direct biochemical sensors. Sensors and actuators B. 29 1995. 37-50.
• [7] Pustelny T.: Physical and Technical Aspects of Optoelectronic Sensors. Publisher of SUT. 86 2005.
• [8] Schmitt K., Oehse K., Sulz G., Hoffman Ch.: Evanescent field sensors based on tantalum pentoxide waveguides-a review, Sensors. 8 2008. 711-738.