Refractive Index Sensing Free From Critical Wavelength Referencing Using Fiber-Optic Directional Coupler

光学 光纤 折射率 折射计 波长 色散(光学) 物理
作者
Garima Bawa,Saurabh Mani Tripathi
出处
期刊:Journal of Lightwave Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:40 (1): 284-290 被引量:6
标识
DOI:10.1109/jlt.2021.3119283
摘要

Two unique wavelengths ( critical and cross-over ) observed in the transmission spectra of fiber optic directional couplers exhibit a common (conjugate) characteristic feature, that the nature of spectral shifts flip around them. To free the transmission spectra from the opposite spectral shifts we demonstrate a judicious overlap of these wavelengths using optimized coupler parameters and dispersion management. Theoretical analysis explaining the optimization steps, dispersion management and the influence of these on the transmission and sensing properties of the considered directional coupler are presented. An ultra-high experimental refractive-index sensitivity ( $\sim$ 20,550 nm/RIU) has been demonstrated by operating the directional coupler close to the critical wavelength (nearest to it largest spectral shifts are observed). This study should find applications in designing ultra sensitive refractometers which are free from critical wavelength referencing.
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