حسگر فيبر نوري نازك شده براي آشكارسازي گاز هيدروژن و اندازه‌گيري فشار گازها

كارشناسي ارشد

امروزه به علت حساسيت بالا و سرعت زياد حسگرهاي نوري مورد توجه قرار گرفته اند. يكي از انواع حسگرهاي نوري، حسگر فيبر نوري نازك شده مي‌باشد. فيبر نوري نازك شده با انجام عمليات حرارتي، در طول و قطرهاي مشخصي در آزمايشگاه ساخته مي‌شود. در بخش اول اين پروژه به مقايسه دو حسگر فيبر نوري نازك شده براي اندازه گيري فشار گاز با استفاده از بررسي توان خروجي در فشارهاي مختلف گاز مي‌پردازيم. همچنين ميزان جابجايي طيف تداخلي فيبر نازك شده در فشارهاي مختلف بررسي مي‌شود. در اين بخش، دو فيبر نوري با قطر كمره يكسان كه طول نازك شدگي يكي از آن‌ها دوبرابر ديگري بود و همچنين زاويه‌هاي نازك‌شدگي متفاوت داشتند را در نظر گرفتيم. سپس با تغيير فشار محيط اطراف، تغييرات توان خروجي فيبر نوري نازك شده كه حاصل تغييرات ضريب شكست محيط اطراف فيبر نوري نازك شده است، مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهند كه فيبر نازك شده‌اي كه غير‌بي‌دررو‌تر مي‌باشد، حساسيت بيشتري به عوامل خارجي نشان مي‌دهد. حساسيت به دست آمده μW/Bar 6.83 در طول‌ موج nm1557 مي‌باشد. همچنين جابجايي طيفي nm/Bar 0.4 براي اين فيبر به دست آمد. در بخش دوم اين پروژه به ساخت حسگر گاز هيدروژن مبتني بر فيبر نوري نازك شده پرداختيم، به اين ترتيب كه دو فيبر با قطرهاي كمره‌ حدود 20 و 17 ميكرومتر كه به ترتيب داراي طول‌هاي نازك شدگي 9 و 19 ميلي‌متر مي‌باشند را در نظر گرفتيم و واكنش فيبرهاي نوري نازك شده در حضور هيدروژن را مورد بررسي قرار داديم. مشاهده كرديم كه مشابه حالت قبل فيبري كه غيربي‌دروتر است، حساسيت بيشتري نسبت به تغييرات محيط نشان مي‌دهد. حساسيت به دست آمده در طول موج 1557 نانومتر در حدود 7.29 درصد مي‌باشد.

191617

دانشگاه علم و صنعت ايران

فوتونيك

دكتر محمد واحدي - دكتر حسين ثقفي فر