Волоконно-оптический ППР-датчик на основе структуры MMFSMF-MMF волокна для обнаружения примесей в дизельном топливе
Аннотация
В настоящей статье представлен волоконно-оптический датчик поверхностного плазмонного резонанса на основе структуры многомодовое–одномодовое–многомодовое волокно, предназначенный для обнаружения изменений состава и дифференциации марок дизельного топлива. Рассмотрены конструкция чувствительного элемента, результаты численного моделирования и экспериментального исследования разработанного датчика. Для повышения чувствительности и контрастности резонансного отклика центральный участок одномодового волокна длиной 15–17 мм покрыт многослойной структурой Al/Al2O3. Численное моделирование выполнено с использованием конфигурации Кречманна и матричного метода. Экспериментальные исследования проведены для 50 образцов дизельного топлива с различными физико-химическими характеристиками. Показана монотонная зависимость резонансной длины волны от показателя преломления и возможность различения стандартного и арктического дизельного топлива. Средняя чувствительность датчика составила 13300 нм на единицу показателя преломления. Обсуждены возможности и ограничения применения метода для контроля качества топлива.
Ключевые слова
волоконно-оптический датчик; поверхностный плазмонный резонанс; ППР; качество дизельного топлива; измерение показателя преломления
This is an open access article under the terms
of the CC BY-NC 4.0 license.
Metadata is available under the terms of the CC BY 4.0 license