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
猫猫大王完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
春亦晚完成签到,获得积分10
2秒前
JamesPei的应助被zkf采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
dododododoctor完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
111发布了新的文献求助10
5秒前
arniu2008的应助被nicholasgxz采纳,获得20
6秒前
zzx发布了新的文献求助10
6秒前
gly发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
window1000发布了新的文献求助10
7秒前
大模型的应助被爱喝冰咖啡采纳,获得10
7秒前
8秒前
活泼醉冬完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
王一鸣完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
失眠的珩发布了新的文献求助10
10秒前
yyy关闭了yyy的文献求助
11秒前
Applennessy完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
Owen的应助被昨天想睡觉采纳,获得10
12秒前
大番茄发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
Orange的应助被外星人采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
高分求助中
(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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8051691
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9479625
关于积分的说明 21298839
捐赠科研通 7620027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393536
关于科研通互助平台的介绍 2524818
邀请新用户注册赠送积分活动 2431558