In this article the use of nanodiamond films for interferometric optical fiber sensors has been presented. Nanodiamond is one of innovative materials that stimulate the progress in optoelectronic devices. One of the most promising nanodiamond classes is nanocrystalline diamond films. They have remarkable properties like optical transparency in a broad wavelength range, chemical stability and biocompatibility. Their conductivity and refractive index can be modified by doping with elements such as boron. The nanodiamond films were deposited using a Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (μPE CVD) system on silicon and glass substrates. A Fabry-Perot interferometer using such film as one of the cavity mirror was set up. The metrological properties of this interferometer have been examined with the use of two broadband light sources using superluminescent diodes working at λ1 = 1550 nm and λ2=1290 nm. Detection of the measured signal was performed by an optical spectrum analyzer. All devices were connected using SMF-28 single-mode fiber with a commercially available single-mode 2 by 2 coupler. The preliminary investigation of developed sensors have demonstrated their ability to operate in selected biophotonic applications.
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie warstw nanodiamentowych w interferometrycznych czujnikach światłowodowych. Nanokrystaliczne warstwy diamentowe charakteryzują się wysoką twardością, stabilnością chemiczną, biokompatybilnością oraz transparentnością w szerokim zakresie promieniowania optycznego – od ultrafioletu do dalekiej podczerwieni. Mają mały współczynnik rozszerzalności termicznej oraz wysoką przewodność cieplną. Ponadto są chemicznie obojętne, odporne na ścieranie oraz posiadają duży, jak na optyczny materiał dielektryczny, współczynnik załamania. Ich przewodnictwo i współczynnik załamania światła można modyfikować poprzez domieszkowanie borem. Wykorzystane w pracy warstwy nanodiamentowe były syntezowane w procesie chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganego plazmą mikrofalową (ang. Microwave Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition, MW PA CVD) na podłożach krzemowych oraz szklanych. Badania zostały przeprowadzone przy użyciu interferometru Fabry’ego-Perota wykorzystującego te warstwy jako powierzchnie odbijające. Właściwości metrologiczne tego interferometru zostały zbadane przy użyciu dwóch szerokopasmowych źródeł światła wykorzystujących diody superluminescencyjne pracujące przy λ1 = 1550 nm i λ2 = 1290 nm. Detekcję zmierzonego sygnału przeprowadzono za pomocą analizatora widma optycznego. Elementy systemu pomiarowego połączono za pomocą komercyjnie dostępnych telekomunikacyjnych światłowodów jednomodowych. Wstępne badania opracowanych czujników wykazały ich zdolność do działania w wybranych zastosowaniach biofotonicznych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.