SENSORES DE FIBRA OPTICA BASADOS EN RESONANCIA

Los experimentos realizados en el campo de la tecnología, concretamente en fibra óptica, por la Universidad Pública de Navarra, les ha permitido desarrollar unos nuevos Sensores de fibra óptica recubierta basados en resonancia originada por modos con pérdidas cercanos a la condición de corte.

EXPERIMENTOS - SENSORES DE FIBRA OPTICA

El objeto de la invención es presentar un nuevo tipo de dispositivos de fibra óptica que supere las limitaciones de los sensores SPR basados en fibra óptica, donde solo se produce la resonancia para el caso de que la polarización de la luz incidente sea TM y donde solo se pueden conseguir múltiples resonancias modificando la geometría del sustrato sobre el que se deposita el recubrimiento. Para ello la invención propone un sensor de fibra óptica basado en el fenómeno de resonancia por modos con pérdidas cercanos a la condición de corte, que comprende:

- una fibra óptica con un núcleo guía-onda y al menos una película de material absorbente situada en una zona sensible en contacto directo con al menos una parte del núcleo guía-onda de la fibra.

- una fuente de radiación electromagnética de amplio espectro cuya salida es aplicable a uno de los extremos del núcleo guía-onda de la fibra óptica de manera que la radiación se propague a través de la fibra y salga de la fibra óptica.

- un dispositivo detector para la medida de la radiación que sale a través de la fibra.

La película está formada por un material absorbente en el que la parte real de su permitividad es positiva y su valor absoluto es mayor que el valor absoluto de su parte imaginaria y mayor que la parte real de la permitividad del dieléctrico que rodea a la película delgada y capaz de producir al menos un modo cercano a la condición de corte.

La elección de una película delgada con una absorción adecuada en el rango del espectro electromagnético en que se va a trabajar es fundamental.

Una ventaja del sensor de fibra óptica basado en resonancia de la Universidad Pública de Navarra, es que el rango de materiales depositados susceptibles de producir resonancia pasa de estar limitado prácticamente a la utilización de los metales (sobre todo oro y plata) en el caso de SPR, a la utilización de los metales, semiconductores y cualquier otro material con propiedades absorbentes como los polímeros.

En general, el dispositivo sensor puede utilizarse en aplicaciones múltiples: refractómetros, filtros ópticos, y en el campo químico o bioquímico, para detección de especies que están presentes en disoluciones en estado líquido o gas. Para aplicaciones en biosensores o en detección selectiva se puede recubrir la película delgada de material absorbente con una o más capas adicionales que incluyen compuestos inmovilizados, sensibles específicamente a la especie a detectar (por ejemplo enzimas y coenzimas, antígenos y anticuerpos, etc.). Es más, la mayoría de reacciones biológicas ocurren en el rango del ultravioleta, por lo que la posibilidad de obtener resonancias en este rango permitirá adecuar los sensores a dichas aplicaciones. El Indice de refracción y el espesor de la capa adicional deben ser también adecuados para la aplicación. Esta capa, además, supone una protección frente a los agentes físicos y químicos externos que pueden dañar o afectar el comportamiento del sensor.

FUENTE |OEPM

 

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