Multimode Chalcogenide Fibers for Evanescent Wave Sensing in the Mid-IR

Исследование Характеристик Сенсорных Элементов Для Волоконной Эванесцентной Спектроскопии Среднего ИК Диапазона

“…Величина β на заданной длине волны может быть определена путем решения характеристического уравнения для каждой моды световода [26]. Этот подход был применен авторами настоящей работы в [7,8] для описания затухания гибридных мод HE 1m (m -радиальный порядок моды) многомодового халькогенидного световода, погруженного в водный раствор ацетона. Продольная составляющая потока мощности mй эванесцентной моды:…”

“…m . Было установлено, что моды с высокими порядками m имеют большие η m [7] и соответственно затухают на значительно меньшей длине, чем фундаментальная мода HE 11 и моды с низкими m. Вследствие этого зависимость поглощательной способности от L не является линейной [8] в отличие от аналогичной зависимости для объемного образца раствора. В объемном образце поглощательная способность определяется как A = A w + A a = (α w m c w + α a m c a )l, где α w m и α a mмолярные коэффициенты поглощения воды и ацетона соответственно, c w и c a -молярные концентрации воды и ацетона, l -длина пути излучения в объемном образце.…”

“…В объемном образце поглощательная способность определяется как A = A w + A a = (α w m c w + α a m c a )l, где α w m и α a mмолярные коэффициенты поглощения воды и ацетона соответственно, c w и c a -молярные концентрации воды и ацетона, l -длина пути излучения в объемном образце. В [7] было показано, что на заданной длине волны при уменьшении диаметра световода происходит возрастание коэффициента затухания каждой эванесцентной моды. Полное число мод в световоде уменьшается, поскольку некоторые высшие моды переходят через отсечку и становятся вытекающими.…”

“…Использование халькогенидного световода в качестве сенсорного элемента (СЭ) в спектроскопическом датчике основано на методе поглощения эванесцентной волны, который заключается в том, что часть излучения, распространяющегося по СЭ, находится во внешней среде и поглощается на длинах волн λ, соответствующих полосам поглощения молекул окружающей среды, что приводит к уменьшению регистрируемой мощности. Метод волоконной эванесцентной спектроскопии был использован, в частности, для определения химического состава жидкостей в работах [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19].…”

“…Авторами настоящей работы были проведены измерения с волокном с d = 290 µm и L = 14 cm из стекла состава [GeSe 4 ] 95 I 5 для исследования особенностей метода волоконной эванесцентной спектроскопии на примере водных растворов ацетона различной концентрации в диапазоне λ = 2−5 µm [7]. В работе [8] были представлены результаты для водных растворов ацетона в диапазоне λ = 5−9 µm с использованием волокна с d = 300 µm из стекла состава Ge 26 As 17 Se 25 Te 32 .…”