@Article{, title={Chemical sensor based on asolid-core photonic crystal fiber interferometer بناء متحسس كيميائي باستعمال مقياس التداخل المستند على ليف بصري بلوري ذو قلب الصلب}, author={Hanan J. Taher حنان جعفر طاهر and Rawaa K. Zarzoor رواء كاظم زرزور}, journal={Iraqi Journal of Physics المجلة العراقية للفيزياء}, volume={13}, number={27}, pages={127-143}, year={2015}, abstract={Photonic crystal fiber interferometers are used in many sensing applications. In this work, an in-reflection photonic crystal fiber (PCF) based on Mach-Zehnder (micro-holes collapsing) (MZ) interferometer, which exhibits high sensitivity to different volatile organic compounds (VOCs), without the needing of any permeable material. The interferometer is robust, compact, and consists of a stub photonic crystal fiber of large-mode area, photonic crystal fiber spliced to standard single mode fiber (SMF) (corning-28), this splicing occurs with optimized splice loss 0.19 dB In the splice regions the voids of the holey fiber are completely collapsed, which allows the excitation and recombination of core and cladding modes.The device reflection spectrum exhibits a sinusoidal interference pattern which shifts differently when the voids of the PCF are infiltrated with VOC molecules. The volume of voids responsible for the shift is less than 5microliters whereas the detectable levels are in the nanomole range. Laser diode with a wavelength 1550nm has been used as a pump light source. Two types of chemical liquids used (N-Hexane, and Propanol). The detection limits of our device associated with the maximum shifts of the wavelength is 4.4 nm for N-Hexane vapor when the length of the head sensor 20mm. In this work, the maximum sensitivity obtained of volatile organic compounds is 15420 nm/molat the vapor of N-Hexane.

لقد استخدمت مقاييس تداخل الالياف البلورية الفوتونية في العديد من التطبيقات. وفي بحثنا هذا تم استخدام مقياس تداخل (ماخ- زندر) المستند على اليف البلوري الفوتوني ذو القلب الصلب, والذي يبدي حساسية عالية للتغيرات الحاصلة في معاملات الانكسار للمركبات العضوية المتطايرة المختلفة ومن دون الحاجة الى الى أي مواد قابلة للاختراق. يتكون مقياس التداخل المدمج القوي من نهاية ليف بلوري فوتوني يرتبط بالليف التقليدي (ذو النمط المفرد SMF-28) وبأدنى خسارة (0.19) dB في منطقة الارتباط, حيث تنهار فتحات فجوات الليف كليا, وتسمح بالتهيج واعادة التركيب للأنماط القلب والكسوة. ويعكس الجهاز الطيف الضوئي مظهرا نمط تداخل جديد هو دالة جيبية تبين ازاحة الطيف بشكل مختلف بعد تسلل جزيئات المركب العضوية المتطاير الى فتحات الليف الفوتوني البلوري. ان حجم الفرغات لليف البفوتوني البلوري المسؤلة عن ازاحة طول الموجة الليزر المستخدم اقل من (5µm) في حين ان المستويات التي يمكن الكشف عنها هي في حدود النانو متر. استخدم في بحثنا هذا ليزر الدايود كمصدر ضوئي وبطول موجي 1550nm, حيث تم استخدام محلل الطيف الضوئي (OSA) الحساس للغاية في رصد وتسجيل الطيف المنعكس ,كما استخدم نوعان من السوائل الكيميائية وهي (الهكسان, البروبانول) ان هذه السوائل وابخرتها تمتلك شفافية عالية في منطقة الطيف المرئي والمنطقة تحت الحمراء القريبة.وفي هذا البحث وجدنا افضل زمن استجابة لهذا المتحسس هو من (30-35) دقيقة لكميات قليلة جدا من هذه السوائل تقدر بمايكرو لتر, كما تم دراسة تأثير طول جهاز الاستشعار على قيمة الازاحة للطول الموجي, تم اختبار خمسة اطوال مختلفة (70,50,40,30,20)mm وكانت حدود الكشف المسجلة لجهازنا في ازاحة الطول الموجي هي 4.4nm لبخار الهكسان عندما كان طول راس المتحسس 20 mm. كما ان الحد الاعلى للحساسية المستحصلة هي 15420 nm/mol لبخار الهكسان.} }