In-fiber interferometry sensors for refractive index
Notice bibliographique
Résumé
Compact interferometers based on waveguiding structures have found countless applications in refractive index measurements, chemical sensing, as well as temperature and pressure measurements. The most common fiber devices are based on Mach–Zehnder interferometry and Michelson interferometry—two design concepts that can readily be implemented using simple fiber optic components, such as mode splitters and combiners, fiber optic gratings, and fiber tapers, among others. Fiber interferometry can also be conducted based on the Sagnac effect and the Young (double-slit) interferometer. In this review, we examine and compare over 400 fiber optic interferometers as well as more than 60 fiber optic refractive sensors based on fiber optic cavities. Even though many of the devices show temperature-, strain-, and pressure-sensitivity, we focus our review on refractive index measurements, as these are the most common applications. Many devices were characterized by their inventors using their sensitivity to refractive index changes. While the sensitivity is an important characteristic of the device, it does not easily relate to the smallest resolvable refractive index change or the limit of detection when applied to chemical measurements. Instead, we propose here that one should use the figure of merit, which is defined through the refractive index sensitivity and the width of an interferometer fringe. Using simple assumptions, we were able to mathematically relate the sensitivity and the figure of merit to common design parameters, such as the length of the interferometer arms, the operating wavelength, refractive indices of the fiber and the sample, as well as an overlap parameter, which describes the fraction of the guided wave in the sensing arm that interacts with the sample. We determined this overlap parameter for each reviewed device from the reported interferograms. Our meta-analysis provides for the first time simple and easily applicable guidance to increase the figure of merit of fiber optic interferometers and fiber optic cavities with regard to their ability to detect small refractive index changes. A high figure of merit allows measuring very small refractive index changes such as those of gases at different pressures or of very dilute solutions.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».