Highly sensitive gas refractometers based on optical microfiber modal interferometers operating at dispersion turning point

折射计 超细纤维 光学 材料科学 干涉测量 折射率 光纤 灵敏度(控制系统) 色散(光学) 天文干涉仪 光纤传感器 物理 电子工程 工程类 复合材料
作者
Nancy Meng Ying Zhang,Kaiwei Li,Nan Zhang,Yu Zheng,Ting Zhang,Qi Miao,Perry Ping Shum,Lei Wei
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:26 (22): 29148-29148 被引量:67
标识
DOI:10.1364/oe.26.029148
摘要

In most fiber-optic gas sensing applications where the interested refractive index (RI) is ~1.0, the sensitivities are greatly constrained by the large mismatch between the effective RI of the guided mode and the RI of the surrounding gaseous medium. This fundamental challenge necessitates the development of a promising fiber-optic sensing mechanism with the outstanding RI sensitivity to achieve reliable remote gas sensors. In this work, we report a highly sensitive gas refractometer based on a tapered optical microfiber modal interferometer working at the dispersion turning point (DTP). First, we theoretically analyze the essential conditions to achieve the DTP, the spectral characteristics, and the sensing performance at the DTP. Results show that nonadiabatic tapered optical microfibers with diameters of 1.8-2.4 µm possess the DTPs in the near-infrared range and the RI sensitivities can be improved significantly around the DTPs. Second, we experimentally verify the ultrahigh RI sensitivity around the DTP using a nonadiabatic tapered optical microfiber with a waist diameter of ~2 μm. The experimental observations match well with the simulation results and our proposed gas refractometer provides an exceptional sensitivity as high as -69984.3 ± 2363.3 nm/RIU.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
悦耳的yx完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研通AI6.2应助HC采纳,获得10
1秒前
Owen应助wang采纳,获得10
1秒前
3秒前
星辰大海应助攀登采纳,获得10
3秒前
高兴巧克力完成签到,获得积分10
3秒前
ww完成签到,获得积分10
6秒前
leeee完成签到,获得积分10
6秒前
脑洞疼应助潘特采纳,获得10
6秒前
7秒前
Maxw完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
carol0705发布了新的文献求助10
9秒前
桐桐应助ZZZ采纳,获得10
9秒前
9秒前
HHW完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
molihuakai应助周芯旭采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.4应助kilin采纳,获得10
11秒前
塔木完成签到,获得积分10
11秒前
hjj完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助kilin采纳,获得10
12秒前
12秒前
科研通AI6.3应助kilin采纳,获得10
12秒前
852应助坦率的草莓采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
小橙子发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
星星发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
科目三应助缓慢的熠彤采纳,获得10
14秒前
潘特发布了新的文献求助10
14秒前
carol0705完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
攀登发布了新的文献求助10
15秒前
Ava应助火星上的海亦采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7531093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9116817
关于积分的说明 19473614
捐赠科研通 7131468
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3256395
关于科研通互助平台的介绍 2424051
邀请新用户注册赠送积分活动 2244012