Surface Plasmon Resonance Sensor Interogation with Cladding Modes Excited by Tilted Fiber Bragg Grating

Le but de ce projet est de developer de nouvelles configurations de capteurs à résonance de plasmons de surface basés sur les réseaux de Bragg. Il se concentre sur l'étude de quatre configurations novatrices de capteurs à résonances de plasmons et de leur application en mesure d'indice de réfraction environnant. Premièrement, une nouvelle approche de mesure d'indice de réfraction utilisant un coupleur à double gaine et un réseau de Bragg pour capturer les modes de gaine en réflexion est démontrée. Le spectre optique ainsi que la puissance des modes de gaines sont obtenus à travers l'utilisation d'un coupleur à fibre à double gaine conçu sur mesure et connecté à un réseau de Bragg à haute réflectivité écrit dans une fibre photosensible standard légèrement inclinée et gravée de façon à la coupler au diamètre intérieur de la fibre à double gaine. Ce dispositif est capable de capturer les modes de gaines autant d'ordres inférieurs que supérieurs en réflexion de manière simple et efficace. Il devient alors possible de déterminer l'indice de réfraction environnant avec une extrême sensibilité à partir d'une perte de puissance mesurée de ≈ 91% de la puissance initiale permettant d'obtenir une résolution de 1.4333×10-5 unités d'indice de réfraction (UIR) entre 1.37 et 1.45. Le dispositif permet donc une large bande d'opération entre 1.30 et 1.45 UIR qui offre la possibilité de discriminer chacun des modes de gaine capturés. L'approche proposée peut être adaptée à plusieurs autres types de capteurs de courbure, température, indice de réfraction et d'onde évanescente. Deuxièmement, une nouvelle approche de capteur à résonance de plasmons de surface à fibre utilisant la configuration de coupleur à double gaine décrite précédemment ainsi qu'un réseau de Bragg incliné et recouvert d'or est démontrée. Cette nouvelle approche d'interrogation basée sur le spectre de réflexion offre une amélioration de la bande d'opération du dispositif en comparaison aux techniques préexistantes. Le dispositif permet la détection de résonances de plasmons de surfaces dans le spectre de réflexion et de transmission, permettant aisément une comparaison avec les techniques standards préexistantes qui utilisent le spectre de transmission. Le capteur possède aussi une large bande d'opération allant de 1.335 à 1.432 UIR et une sensibilité de 510.5 nm/UIR.