Η Ίνα Ως Αισθητήρας

Abstract

Συχνά, στην έρευνα αλλά και στην πράξη εμφανίζεται η ανάγκη να αναγνωρίσουμε την ταυτότητα μιας ουσίας ή ενός υλικού, αέριου, υγρού ή στερεού, το οποίο βρίσκεται μέσα σε έναν ευαίσθητο ζωντανό οργανισμό ή σε μια δυσπρόσιτη περιοχή όπως τα μεγάλα βάθη από την επιφάνεια της γης στο εσωτερικό της. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η δυσκολία ή ακόμα και η αδυναμία προσέγγισης της εξεταζόμενης ουσίας εμποδίζει την πρόοδο του έργου μας. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η ανάπτυξη διαφόρων μεθόδων που να συσχετίζουν τις ιδιότητες των οπτικών ινών με τις οπτικές ιδιότητες του μέσου που τις περιβάλλει. Πιθανές εφαρμογές τέτοιων μεθόδων θα μπορούσαν να είναι στη δημιουργία συσκευών - αισθητήρων κατασκευασμένων από οπτικές ίνες. Στην εργασία αυτή μελετήσαμε την αισθητήρια ικανότητα των ινών με τρεις διαφορετικούς τρόπους. Αρχικά, εξετάσαμε πειραματικά πώς επηρεάζεται η σύζευξη μεταξύ δύο μη παράλληλων οπτικών ινών σε επαφή, από το υγρό μέσο στο οποίο βυθίζονται, και είδαμε ότι υπάρχει κάποια εξάρτηση μεταξύ τους, με ιδιαίτερο ενδιαφέρον στην περίπτωση που το οπτικό μέσο είναι υδατικό διάλυμα με quantum dots. Στη συνέχεια μελετήσαμε με προσομοίωση τη συμπεριφορά μίας και μόνο ίνας, η οποία όμως είχε μία λεπτή επίστρωση μετάλλου πάνω στην επένδυσή της και παρατηρήσαμε ότι είναι δυνατόν να λειτουργήσει ως αισθητήρας. Τέλος, στην ίδια ίνα προσθέσαμε γυροηλεκτρικό πεδίο μόνο στην περιοχή του μετάλλου και συνειδητοποιήσαμε ότι το πρόσθετο αυτό πεδίο αλλοιώνει την αισθητήρια ικανότητα της ίνας.