Photonic microstructures in optical fiber and their sensing applications
Notice bibliographique
Résumé
Optical fiber sensors have attracted significant interest in their physical properties and potential applications due to their advantages of compact size, light weight, immunity to electromagnetic interference, and viability in harsh environments. To achieve the potential for applications, it is essential to reveal the underlying physics through both experimentation and simulation, which is an ongoing task now. In this study, microstructures in optical fiber, such as tapers and long-period grating (LPG), are investigated by simulation with COMSOL Multiphysics software, which is also compared with experiments in this study or the experimental results achieved by this group. In the experimentation of this study, the effects of different fabrication parameters on the formation of micro-taper in optical fiber and the transmission spectra of the resulting LPGs are carried out, which indicates that the average diameter of the micro-taper decreases and a blueshift in the transmission spectrum of the LPG occurs by increasing any of the three fabrication parameters such as arc current, arc duration, and tension along the fiber. The sensitivities of LPG to environmental refractive index and temperature are studied computationally, which shows the highest sensitivity of refractive index of 171.82 nm/RIU (Refractive Index Unit) and the temperature sensitivity of 10 pm/℃. Furthermore, tapered fibers in the configurations of either single or in-line Mach-Zehnder interferometer are studied as biosensors for detecting the concentration of Streptavidin (SV) protein computationally and compared with the experimental results previously obtained in our research group. The simulation results show good agreement with the experimental results indicating the effective refractive indices of the coating materials play a significant role in determining the sensitivity. The findings achieved from this study are helpful for designing LPG-based and tapered fiber-based optical fiber sensors and biosensors, which enable the applications of these optical sensors in various fields, such as telecommunication, chemistry, medical and environmental sciences.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».