Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Analysis of micro-cavities made in optical fiber as a sensor that allows for testing liquids in their of nanoliter volumes

Tomasz Gabler

Abstract

The thesis is devoted to analysis of micro-cavities made using femtosecond laser beam ablation in the lateral surface of an optical fiber. The transmission spectra of optical fiber structures were analysed depending on the refractive index of the liquid filling the micro-cavity, as well as the size of the micro-cavities, i.e. diameter, shape and depth. It has been shown that with the increase in the refractive index of the liquid filing the micro-cavities, the minimum spectrum shifts towards shorter wavelengths. The highest achieved sensitivities was -27,105 nm/RIU and -30,472 nm/RIU in the refractive index range from 1.41 to 1.45 RIU. The tested structures were suitable for measuring liquids in their dozen or more picoliter volumes. The influence of deposition of thin films on transmission spectra was also investigated. These layers were deposited by atomic layer deposition. The films shift the transmission spectrum towards shorter wavelengths. Results of the experiment can be found useful when detection of a biological layer in the micro-cavity is considered. The deposited layer can simulate presence of biological material in the micro-cavity.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Tomasz Gabler (FEIT/MO) Tomasz Gabler,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Title in Polish
Analiza mikrootworów wykonanych we włóknach światłowodowych jako czujnika pozwalającego na badania nanolitrowych objętości cieczy
Supervisor
Mateusz Jakub Śmietana (FEIT/MO) Mateusz Jakub Śmietana,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Certifying unit
Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Affiliation unit
The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)
Study subject / specialization
, Elektronika (Elektronics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
28-06-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Krzysztof Paweł Anders (FEIT/MO) Krzysztof Paweł Anders,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT) Mateusz Jakub Śmietana (FEIT/MO) Mateusz Jakub Śmietana,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Keywords in Polish
czujniki światłowodowe, pomiar współczynnika załamania, światłowodowy Interferometr Macha-Zehndera, ablacja laserowa, cienkie warstwy, osadzanie warstw atomowych (ang. Atomic Layer Deposition, ALD), badanie cieczy.
Keywords in English
Optical fiber sensors, refractive index sensing, fiber Mach-Zehnder interferometer, laser ablation, thin layers, atomic layer deposition, liquid testing.
Abstract in Polish
Poniższa praca dyplomowa została poświęcona mikrootworom wykonanym z użyciem ablacji wiązką lasera femtosekundowego w powierzchni bocznej światłowodów jednomodowych. Analizie poddano widma transmisyjne struktur światłowodowych w zależności od współczynnika załamania cieczy wypełniającej mikrootwór, a także rozmiarów mikrootworów tj. średnicy, kształtu i głębokości. Wykazano, że wraz ze wzrostem współczynnika załamania cieczy wypełniającej mikrootwór minimum w widmie transmisyjnym przesuwa się w kierunku fal krótszych. Najwyższe osiągnięte czułości na zmianę współczynnika załamania uzyskano w zakresie współczynnika załamania od 1,41 do 1,45 i wynosiły one -27.105 nm/RIU oraz -30.472 nm/RIU. Badane struktury nadają się do pomiarów cieczy o objętości rzędu kilkunastu pikolitrów. Badano także w jaki sposób osadzanie cienkich warstw na czujnik wpływa na widma transmisyjne. Warstwy te zostały naniesione metodą osadzania warstw atomowych. Zauważono, że osadzenie warstwy przesuwa widmo transmisyjne w kierunku fal krótszych. Takie przesunięcie widma może być wykorzystane do oceny przydatności badanych struktur dla zastosowań biosensorycznych, gdzie osadzona warstwa symuluje warstwę biologiczną.
File
  • File: 1
    261151-Tomasz_Gabler-Analiza_mikrootworów_wykonanych_we_włóknach_światłowodowych_jako_czujnika_pozwalającego_na_badania_nanolitrowych_objętości_cieczy.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 35189

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTa4cdcd8873eb4954be745b5877e63f15/
URN
urn:pw-repo:WUTa4cdcd8873eb4954be745b5877e63f15

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page