Luftveiledning i fastkjerne optiske bølgeledere: en løsning for sporbar gassspektroskopi

Luftopphengte optiske bølgeledere er i stand til å overvinne laserstråler med fri avstand i lysanalysekontakter, selv uten kompleks spredningsteknikk. Dette fenomenet ble spådd for 20 år siden, men ble aldri funnet i eksperimentet.

I det nye papiret publisert den Lysvitenskap og anvendelse, Et team av forskere, ledet av professor Jana Zergerke ved Institutt for vitenskap og teknologi, UIT Norges arktiske universitet, og kollegaer har utviklet en mid-infrarød gratis fast solid core-optisk bølgeleder som skyver lys inn i den omgivende luften utover det som er rapportert. så langt: En fri romstråle 107% kontaktstyrke er demonstrert i sammenligning.

«Den guidede modusen til vår tynne bølgeleder ligner en fri-romlig stråle: den er sterkt lokalisert og beveger seg hovedsakelig i luften. Men samtidig er den fortsatt bundet til brikken og kan styres av en pre -definert veiledning f.eks. spiralbølgeleder. «

Dette er en betydelig prestasjon fra grunnleggende forskning, men et viktig skritt for praktiske anvendelser innen gassoppfattelse på brikken. Takket være den høye luftbarrieren i den guidede modusen forbedrer bølgelederen ikke bare over lysanalysegrensesnittet, men opplever også minimal overskriving med det guidede lysbølgelederens senterobjekt. Dette betyr at den guidede modusen bare påvirkes av materielle eller strukturelle feil, som undertrykker uønsket tap, spredning eller refleksjoner. Bølgelederen gir derfor gratis overføring fra dårlige edelone-kanter, som er av stor betydning for applikasjoner i sporgassspektroskopi.

“Den viktigste morderen på nøyaktigheten av DTLAS-verktøy [spectral] Marger og integrerte nanopotoniske elementer utgjør vanligvis mange av dem. Våre sjetonger er forskjellige. Teoretiske refleksjoner i bølgelederfunksjonene er så lave som 0,1%, så de dårlige kantene i transmisjonen undertrykkes under støynivået. «

Denne optiske bølgelederen passer veldig godt med forventningene til fremtidige miniatyrsporgassensorer. Følsomhet og selektive integrerte sensorer basert på rapporterte bølgelederbrikker tillater ikke bare å måle dimensjonene til eksisterende sporgassanalysatorer, men også å brukes i mikroliter-følsomhetsnivåer og distribuerte sensornettverk, som miljøovervåking, biologi, medisin og industriell prosesskontroll .

###