Journal de génie électrique et de technologie électronique

Capteur d'indice de réfraction à haute sensibilité basé sur un empilement de couches à l'extrémité d'une fibre optique

Everardo Vargas-Rodriguez

Les capteurs d'indice de réfraction (IR) sont importants pour différentes applications de biodétection et il existe plusieurs façons de les mettre en œuvre. Parmi ces capteurs à fibre optique, ils sont très intéressants car ils peuvent être miniaturisés et intégrés dans un dispositif simple et petit. Les capteurs à fibre optique peuvent être basés sur des réseaux de Bragg, des réseaux à longue période, des interféromètres et des cônes. Parmi ceux-ci, l'interféromètre Fabry-Perot (FPI) est une option très populaire car il peut être fabriqué de différentes manières à l'extrémité d'une fibre monomode, qui a un diamètre de 125 μm. Ces capteurs mesurent l'indice de réfraction du milieu entourant la fibre optique, qui peut être soit gazeux, soit liquide. Par conséquent, il peut être pratique pour certaines applications d'avoir le capteur RI à l'extrémité d'une fibre optique car celui-ci peut être facilement introduit dans l'échantillon. De plus, le FPI typique formé à l'extrémité de la fibre optique a un spectre de réflexion avec des franges atteignant une amplitude de 4 % dans l'air, et cette amplitude varie lorsque l'IR de l'échantillon est modifié. Dans ce travail, nous présentons un capteur d'indice de réfraction à haute sensibilité basé sur un nouveau FPI, formé par un empilement de 3 couches à l'extrémité d'une fibre optique. Ici, notre FPI génère un spectre de réflectivité avec des franges atteignant une amplitude allant jusqu'à 60 %, ce qui est considérablement plus élevé que celui généralement obtenu avec le FPI formé au niveau des fibres optiques. En théorie, cette augmentation de la réflectivité contribue à améliorer les capacités de détection du capteur, en particulier la résolution et la sensibilité. Le capteur peut mesurer, idéalement, un indice de réfraction de 1 à 3,4.