中赤外における気体と液体の多目的検出のためのエバネセント光集積センサの理論的研究【Powered by NICT】

Gutierrez-Arroyo Aldo; Baudet Emeline; Bodiou Loiec; Nazabal Virginie; Rinnert Emmanuel; Michel Karine; Bureau Bruno; Colas Florent; Charrier Joeel

文献

J-GLOBAL ID：201702215047994494 整理番号：17A0448525

中赤外における気体と液体の多目的検出のためのエバネセント光集積センサの理論的研究【Powered by NICT】

Theoretical study of an evanescent optical integrated sensor for multipurpose detection of gases and liquids in the Mid-Infrared

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資料名：
巻： 242 ページ： 842-848 発行年： 2017年
JST資料番号： T0967A ISSN： 0925-4005 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

水中のガスと汚染物質の中赤外における多目的検出のためのエバネセント光センサの理論的研究を本論文で提示した。変換器の幾何光学パラメータ-リッジ導波路を中赤外での単一モード伝搬のための最高エバネセント力率を得るために最適化した。最高感度が1dB/cmに等しい固有伝搬損失の最適な長さ導波路L_opt=4.3cmの配置で得られた。螺旋導波路配置はモノリシック構造におけるこの光路長経路を得ることが示唆された。数値例もカルコゲン化物ガラス(GeSbSe)に基づくリッジ導波路を用いて考察した。ガス検出の場合には,すべての作動波長のモル吸収の関数として検出される最小濃度の一般的な計算を提示した。検出の非常に低い限界は中赤外スペクトル領域におけるガスと化学種の強い吸収係数,それぞれ波長3.31μmでのメタンの波長4.3μm,1.848ppmと781ppbで二酸化炭素の場合とλ=7.66μmで268ppbのために達成することができた。水中の汚染物質検出のために,集積構造の改善は,導波路基板として高分子(PIB)を析出することによりこのスペクトル領域における水吸収を避けるために提案されている,トルエンの検出限界は波長6.68μmで26ppbであった。中赤外センサにより検出できることをこれらの濃度最小は国際環境及び保健基準における決定しきい値限界値より低かった。この集積光学センサは,環境・健康分野のモニタリングにおける魅力的な支援ツールと考えられる。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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光導波路,光ファイバ,繊維光学 , 分析機器

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