The advance in the nanotechnology and fabrication of micro- and nanostructures has significant impact on development of new optical sensors. Presented study focuses on the applications of the titanium dioxide (TiO2) thin films in fiber optic sensors. The concept of a sensing fiber optic interferometer integrating TiO2 thin film is presented. The cavity of this interferometer is delimited by a 80 nm film fabricated on the end-face of the standard telecommunication single mode optical fiber (SMF-28) by use of the Atomic Layer Deposition (ALD) and a protected silver mirror. The simulation of spectral reflectance of the thin film is performed and its performance in a multi-cavity structure of the fiber optic Fabry-Pérot interferometer is analyzed. The results show that proposed interferometer could be successfully implemented in optical fiber sensors of selected physical and biochemical quantities.
PL
Rozwój nanotechnologii i możliwości wytwarzania mikro- i nanostruktur otworzyło nowe możliwości w projektowaniu czujników optycznych. Poniższa praca skupia się na zastosowaniach cienkich warstw dwutlenku tytanu (TiO2) w czujnikach światłowodowych. Zaprezentowana została koncepcja czujnika interferometrycznego wykorzystującego takie warstwy. Projekt sensora światłowodowego zakłada 82 nm warstwę osadzoną na czole standardowego jednomodowego włókna telekomunikacyjnego (SMF28) dzięki wykorzystaniu metody osadzania warstw atomowych (Atomic Layer Deposition (ALD) ). Przeprowadzone i zaprezentowane zostały wyniki modelowania reflektancji cienkiej warstwy w tej konfiguracji oraz przeanalizowany jej wpływ na pracę w konfiguracji wielownękowego interferometru Fabry-Pérot. Wyniki pozwalają stwierdzić, że zaproponowana konstrukcja może być z sukcesem zaimplementowana w czujniku interferometrycznym.
The interferometer-polarimeter in the stellarator W7-X will operate in the far infrared band in the double passage regime: the electromagnetic beam will be reflected back from a corner cube retroreflector and thus pass through the magnetized plasma twice. Evolution of the polarization state of the beam along the polarimeter sightline in the standard magnetic field configuration of W7-X is analyzed on the basis of differential equations, for traditional polarization parameters – azimuthal angle [psi] and ellipticity angle [chi]. The influence of the Faraday and the Cotton-Mouton phenomena on polarization parameters [psi] and [chi] are analyzed. Calculations are performed for different plasma densities. Finally the potential sources of inaccuracy are considered, such as the shift in the probing beam position.
PL
W interfero-polarymetrycznym systemie diagnostycznym stellaratora W7-X podczerwona wiązka pomiarowa ulega podwójnemu przejściu przez obszar namagnesowanej plazmy. Ewolucja stanu polaryzacji fali elektromagnetycznej, podczas jej propagacji w plazmie o standardowej konfiguracji pola magnetycznego, analizowana jest na podstawie równań różniczkowych, opisujących zmiany tradycyjnych parametrów polaryzacyjnych: kąta azymutu [psi] i kąta eliptyczności [chi]. Przeanalizowano wpływ zjawiska Faradaya i Cottona-Moutona na zmiany wartości parametrów [psi] i [chi] przy różnych gęstościach plazmy w stellaratorze. Zbadano również wpływ przesunięcia przestrzennego pozycji wiązki pomiarowej na obserwowane zmiany polaryzacji fali elektromagnetycznej.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.