Тейпер с палладиевым покрытием в фотонно-кристаллическом волокне как чувствительный элемент сенсора водорода

Abstract

Предложена электродинамическая модель волоконно-оптического сенсора водорода, в котором чувствительным элементом служит тейпер с наноразмерным палладиевым покрытием, созданный в фотонно-кристаллическом волокне. На ее основе выполнена обработка экспериментальных данных для спектра пропускания тейпера с палладиевым покрытием толщиной 8 нм при различных концентрациях водорода в атмосфере азота. Установлено, что увеличение концентрации водорода приводит к росту интегрального пропускания сенсора и практически не сказывается на положении интерференционных максимумов пропускания сенсора на шкале длин волн. Определены возможности оптимизации сенсора за счет выбора длины перетяжки тейпера. The electrodynamic model of a fiber-optic hydrogen sensor is proposed, in which a taper with a nanoscale palladium coating, created in a photonic crystal fiber, is used as the sensing element. Based on the model, experimental data have been processed for transmission spectra of the taper with the palladium coating of 8 nm thick at various hydrogen concentrations in a nitrogen atmosphere. It is established that an increase of the hydrogen concentration leads to a growth of integral transmittance of the sensor and practically does not affect a wavelength position of the transmittance interference maxima. The possibilities for optimizing the sensor by choosing a length of the taper waist are determined.