RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2022

 / 

Декабрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Волоконные брэгговские решётки с наклонными штрихами и сенсоры на их основе

†  а, ‡  а, §  а, б, *  а, б, в, #  а, г, д
а Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, ул. Моховая 11, кор. 7, Москва, 125009, Российская Федерация
б Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова, Сущевская ул. 22, Москва, 119017, Российская Федерация
в Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН, Москва, Российская Федерация
г Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация
д Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, ул. Астраханская 83, Саратов, 410071, Российская Федерация

Представлены современные достижения и перспективы развития волоконной сенсорики на основе наклонных волоконных брэгговских решёток (НВБР), в том числе при наличии металлического (плазмонного) покрытия. Обсуждаются физические принципы возбуждения оболочечных мод в таких структурах, рассматриваются основные свойства НВБР. Особое внимание уделяется сенсорным применениям наклонных решёток, включая методы обработки данных. Описывается процесс изготовления наклонных волоконных брэгговских решёток, а также метод нанесения тонких металлических плёнок на боковую поверхность волоконного световода.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.09.039070
Ключевые слова: наклонная волоконная брэгговская решётка, волоконно-оптический сенсор, поверхностный плазмонный резонанс, теория связанных мод, методы обработки данных
PACS: 07.60.Vg, 42.25.−p, 42.81.Pa (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.09.039070
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/12/h/
001112544300006
2-s2.0-85182893138
2022PhyU...65.1290B
Цитата: Бутов О В, Томышев К А, Нечепуренко И А, Дорофеенко А В, Никитов С А "Волоконные брэгговские решётки с наклонными штрихами и сенсоры на их основе" УФН 192 1385–1398 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 25 июня 2021, доработана: 16 сентября 2021, 24 сентября 2021

English citation: Butov O V, Tomyshev K A, Nechepurenko I A, Dorofeenko A V, Nikitov S A “Tilted fiber Bragg gratings and their sensing applications” Phys. Usp. 65 1290–1302 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.09.039070

Список литературы (132) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (3) Похожие статьи (20)

  1. Kapron F P, Keck D B, Maurer R D Appl. Phys. Lett. 17 423 (1970)
  2. Гуляев Ю и др Фотон-экспресс (6) 114 (2005)
  3. Желтиков А М УФН 170 1203 (2000); Zheltikov A M Phys. Usp. 43 1125 (2000)
  4. Желтиков А М УФН 177 737 (2007); Zheltikov A M Phys. Usp. 50 705 (2007)
  5. Дианов Е М, Крюков П Г Квантовая электроника 31 877 (2001); Dianov E M, Kryukov P G Quantum Electron. 31 877 (2001)
  6. Волошин В В и др Радиотехника и электроника 54 890 (2009); Voloshin V V et al J. Commun. Technol. Electron. 54 847 (2009)
  7. Попов С М и др Квантовая электроника 49 1127 (2019); Popov S M et al Quantum Electron. 49 1127 (2019)
  8. Butov O V, Dianov E M, Golant K M Meas. Sci. Technol. 17 975 (2006)
  9. Ramakrishnan M et al Sensors 16 99 (2016)
  10. Ye X W, Su Y H, Han J P Sci. World J. 2014 652329 (2014)
  11. Yatseev V A, Zotov A M, Butov O V Results Phys. 19 103485 (2020)
  12. Tomyshev K A et al Proc. SPIE 10323 103235K (2017)
  13. Дианов Е М УФН 174 1139 (2004); Dianov E M Phys. Usp. 47 1065 (2004)
  14. Kashyap R Fiber Bragg Gratings (Burlington, MA: Academic Press, 2010)
  15. Wikszak E et al Opt. Lett. 31 2390 (2006)
  16. Баган В А, Никитов С А, Чаморовский Ю К Успехи современной радиоэлектроники (5) 65 (2010)
  17. Smirnov A M et al ACS Photon. 5 5038 (2018)
  18. Butov O V et al J. Opt. Soc. Am. B 34 A43 (2017)
  19. Rybaltovsky A A et al Results Phys. 16 102832 (2020)
  20. Smirnov A M, Butov O V Opt. Lett. 46 86 (2021)
  21. Nechepurenko I A, Dorofeenko A V, Butov O V Opt. Express 29 13657 (2021)
  22. Popov S M et al Results Phys. 9 806 (2018)
  23. Hill K O et al Appl. Phys. Lett. 32 647 (1978)
  24. Bragg W L Scientia 23 153 (1929)
  25. Meltz G, Morey W W, Glenn W H Opt. Lett. 14 823 (1989)
  26. Othonos A Rev. Sci. Instrum. 68 4309 (1997)
  27. Васильев С А и др Квантовая электроника 35 1085 (2005); Vasil'ev S A et al Quantum Electron. 35 1085 (2005)
  28. Hill K O, Meltz G J. Lightwave Technol. 15 1263 (1997)
  29. Butov O V et al Журн. прикладной спектроскопии 83 (6-16) 661 (2016)
  30. Krohn D A, MacDougall T, Mendez A Fiber Optic Sensors: Fundamentals and Applications (Bellingham, WA: SPIE Press, 2014)
  31. Butov O V et al Sensors 19 4228 (2019)
  32. Butov O et al Optical Fiber Sensors. Proc. TuB6 Optical Society of America, 2006
  33. Butov O V et al Proc. SPIE 9157 91570X (2014)
  34. Rao Y-J Opt. Lasers Eng. 31 297 (1999)
  35. Moyo P et al Eng. Struct. 27 1828 (2005)
  36. Qiao X et al Sensors 17 429 (2017)
  37. Kinet D et al Sensors 14 7394 (2014)
  38. Иванов О В, Никитов С А, Гуляев Ю В УФН 176 175 (2006); Ivanov O V, Nikitov S A, Gulyaev Yu V Phys. Usp. 49 167 (2006)
  39. Meltz G, Morey W, Glenn W Optical Fiber Communication Conf.. Proc. TUG1 Optical Society of America, 1990
  40. Kashyap R, Wyatt R, Campbell R Electron. Lett. 29 154 (1993)
  41. Erdogan T, Sipe J E J. Opt. Soc. Am. A 13 296 (1996)
  42. Liu Y, Zhang L, Bennion I Meas. Sci. Technol. 10 L1 (1999)
  43. Lee K S, Erdogan T Appl. Opt. 39 1394 (2000)
  44. Li Y, Froggatt M, Erdogan T J. Lightwave Technol. 19 1580 (2001)
  45. Westbrook P, Strasser T, Erdogan T IEEE Photon. Technol. Lett. 12 1352 (2000)
  46. Zhou K et al Opt. Lett. 30 1285 (2005)
  47. Mihailov S et al Electron. Lett. 37 284 (2001)
  48. Albert J, Shao L Y, Caucheteur C Laser Photon. Rev. 7 83 (2013)
  49. Caucheteur C, Guo T, Albert J Analyt. Bioanalyt. Chem. 407 3883 (2015)
  50. Caucheteur C et al Opt. Express 19 1656 (2011)
  51. Dong X et al Photon. Sensors 1 6 (2011)
  52. Chiu Y-D, Wu C-W, Chiang C-C Sensors 17 2129 (2017)
  53. Tomyshev K A et al Phys. Status Solidi A 216 1800541 (2019)
  54. Dolzhenko E I, Tomyshev K, Butov O V Proc. SPIE 11772 117720S (2021)
  55. Chan C-F et al Appl. Opt. 46 1142 (2007)
  56. Laffont G, Ferdinand P Meas. Sci. Technol. 12 765 (2001)
  57. Guo T et al Opt. Express 17 5736 (2009)
  58. Miao Y-p, Liu B Opt. Fiber Technol. 15 233 (2009)
  59. Cai Z et al Opt. Express 23 20971 (2015)
  60. Zheng J et al Opt. Commun. 312 106 (2014)
  61. Caucheteur C et al Proc. SPIE 5855 451 (2005)
  62. Giles C J. Lightwave Technol. 15 1391 (1997)
  63. Yariv A, Yeh P Optical Waves in Crystals (New York: Wiley, 1984); Пер. на русск. яз., Ярив А, Юх П Оптические волны в кристаллах (М.: Мир, 1987)
  64. Butov O V et al Opt. Commun. 213 301 (2002)
  65. Hale G M, Querry M R Appl. Opt. 12 555 (1973)
  66. Sypabekova M et al Biosensors Bioelectron. 146 111765 (2019)
  67. Miao Y et al IEEE Photon. Technol. Lett. 21 441 (2009)
  68. Dolzhenko E I, Tomyshev K, Butov O V Phys. Status Solidi RRL 14 2000435 (2020)
  69. Aldaba A L et al Sensors Actuators B 254 1087 (2018)
  70. Maier S A Plasmonics: Fundamentals and Applications (New York: Springer, 2007)
  71. Brongersma M L, Kik P G Surface Plasmon Nanophotonics (New York: Springer, 2007)
  72. Sarid D, Challener W A Modern Introduction to Surface Plasmons: Theory, Mathematica Modeling and Applications (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2010)
  73. Астапенко В А Электромагнитные процессы в среде, наноплазмоника и метаматериалы (Долгопрудный: ИД Интеллект, 2012)
  74. Kretschmann E, Raether H Z. Naturforschung A 23 2135 (1968)
  75. Agranovich V M, Mills D L Surface Polaritons: Electromagnetic Waves at Surfaces and Interfaces (Amsterdam: North-Holland, 1982)
  76. Raether H Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings (Berlin: Springer, 1988)
  77. Shalaev V M, Kawata S (Eds) Nanophotonics with Surface Plasmons (Advances in Nano-Optics and Nano-Photonics) Vol. 2 (Amsterdam: Elsevier, 2007)
  78. Vinogradov A P et al Phys. Rev. B 97 235407 (2018)
  79. Homola J, Yee S S, Gauglitz G Sensors Actuators B 54 3 (1999)
  80. Homola J, Piliarik M Surface Plasmon Resonance Based Sensors (Ed. J Homola) (Berlin: Springer, 2006) p. 45
  81. Rich R L, Myszka D G J. Mol. Recognition 18 431 (2005)
  82. Naimushin A N et al Biosensors Bioelectron. 17 573 (2002)
  83. Нечепуренко И А и др Журн. радиоэлектроники (4) 1 (2015); http://jre.cplire.ru/jre/apr15/11/text.pdf
  84. Lin H-Y et al Sensors Actuators A 138 299 (2007)
  85. Gentleman D J, Booksh K S Talanta 68 504 (2006)
  86. Dwivedi Y S, Sharma A K, Gupta B D Plasmonics 3 79 (2008)
  87. Lin H-Y et al Opt. Express 20 21693 (2012)
  88. Navarrete M-C et al Sensors Actuators B Chemical 190 881 (2014)
  89. Verma R K, Sharma A K, Gupta B D Opt. Commun. 281 1486 (2008)
  90. Iga M, Seki A, Watanabe K Sensors Actuators B 101 368 (2004)
  91. Takagi K et al Sensors Actuators A 161 1 (2010)
  92. Lin Y et al Sensors 10 9397 (2010)
  93. Nguyen H et al Appl. Phys. Lett. 103 193116 (2013)
  94. Consales M et al ACS Nano 6 3163 (2012)
  95. Jeong H-H et al Opt. Eng. 50 124405 (2011)
  96. Sai V V R, Kundu T, Mukherji S Biosensors Bioelectron. 24 2804 (2009)
  97. Han L et al J. Lightwave Technol. 35 3360 (2017)
  98. Marquez-Cruz V, Albert J J. Lightwave Technol. 33 3363 (2015)
  99. Baiad M D et al Opt. Lett. 38 4911 (2013)
  100. Feng D et al Opt. Express 24 16456 (2016)
  101. Shao L-Y, Shevchenko Y, Albert J Opt. Express 18 11464 (2010)
  102. Shevchenko Y Y, Albert J Opt. Lett. 32 211 (2007)
  103. Caucheteur C, Voisin V, Albert J Opt. Express 21 3055 (2013)
  104. Voisin V et al Appl. Opt. 50 4257 (2011)
  105. Tomyshev K A et al J. Appl. Phys. 124 113106 (2018)
  106. Manuylovich E, Tomyshev K, Butov O V Sensors 19 4245 (2019)
  107. Tomyshev K, Tazhetdinova D, Butov O 2017 Progress in Electromagnetics Research Symp.-Spring (PIERS)
  108. Ortega-Gomez A et al Opt. Express 29 18469 (2021)
  109. Albert J et al Methods 63 239 (2013)
  110. Guo T et al Biosensors Bioelectron. 78 221 (2016)
  111. Snyder A W J. Opt. Soc. Am. 62 1267 (1972)
  112. Bialiayeu A "Tilted fibre Bragg grating sensors with resonant nano-scale coatings. Simulation of optical properties" Doctoral Thesis (München: GRIN Verlag, 2015)
  113. Chen C-L Foundations for Guided-Wave Optics (Hoboken, NJ: Wiley-Interscience, 2007)
  114. Patrick H, Gilbert S L Opt. Lett. 18 1484 (1993)
  115. Askins C G et al Opt. Lett. 19 147 (1994)
  116. Hill K O et al Appl. Phys. Lett. 62 1035 (1993)
  117. Lemaire P J et al Electron. Lett. 29 1191 (1993)
  118. Pham X et al J. Appl. Phys. 123 174501 (2018)
  119. Zhou W, Zhou Y, Albert J Laser Photon. Rev. 11 1600157 (2017)
  120. Tomyshev K et al Sensors Actuators A 308 112016 (2020)
  121. Yuan Y et al Analyt. Chem. 88 7609 (2016)
  122. Ribaut C et al Biosensors Bioelectron. 77 315 (2016)
  123. Ribaut C et al Biosensors Bioelectron. 92 449 (2017)
  124. Shevchenko Y et al Opt. Lett. 35 637 (2010)
  125. Udos W et al Optik 219 164970 (2020)
  126. Cao Y et al Appl. Spectrom. Rev. 50 499 (2015)
  127. Riboh J C et al J. Phys. Chem. B 107 1772 (2003)
  128. Lobry M et al Biomed. Opt. Express 11 4862 (2020)
  129. Leitão C et al IEEE Sensors J. 21 3028 (2020)
  130. Ricciardi A et al Analyst 140 8068 (2015)
  131. Kornienko V V et al IEEE Sensors J. 20 6954 (2020)
  132. Chubchev E D et al J. Lightwave Technol. 40 3046 (2022)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение