Волоконно-оптичні датчики на основі методу резонансу мод з втратами в приладах цифрової електроніки

Abstract

Мета кваліфікаційної роботи магістра полягала в системному аналізі волоконно-оптичних датчиків на основі методу резонансу мод з втратами, розробці рекомендацій для їх оптимальної реалізації в цифрових електронних приладах та представленні експериментальних даних, що підтверджують практичну реалізовність обраних конфігурацій . Під час виконання роботи були використані методи спектрометричного вимірювання спектрів пропускання, чисельного моделювання (метод скінченних елементів і багатошаровий матричний підхід) та аналітичного розрахунку дисперсії, а також прилади: широкосмугове джерело світла (галогенова лампа, світлодіоди), оптичний спектрометр і установки для осадження тонкоплівкових покриттів (PVD, RF-спатерінг, MOCVD) . У результаті проведених наукових досліджень (моделювань та вимірювань) встановлено, що сенсори на основі LMR дозволяють досягти чутливості до змін показника заломлення до ≈5930 нм/RIU при використанні ZnTe-покриттів на SMF та MMF. Серед геометрій конусності максимальна спектральна чутливість (≈12 000 нм/RIU) і ширина дипу на половині глибини FWHM ≈ 8 нм досягаються за експоненційно-лінійного профілю конусу, тоді як квадратичний і гауссівський профілі забезпечують компроміс між чутливістю (≈11 200–9 200 нм/RIU) та вузькою шириною дипів (FWHM ≈ 6–9 нм).