• 제목/요약/키워드: evanescent field absorption

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Length Effects of Hetero-Core Optical Biosensor based on Evanescent Field Absorption

  • Shim, Joon-Hwon;Chan, Joo-Kwong;Sohn, Kyung-Rak
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.723-727
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    • 2008
  • Sensing performances of evanescent field absorption (EFA) hetero-core fiber sensor has been presented based on EFA by changing the length and the core diameter of the single mode fiber. Experimental results have demonstrated a good feature in their relationship between the length and the core diameter of the single mode fiber. The sensor consists of 2 fiber optics which have the same cladding diameter of $125{\mu}m$ However one fiber optic used is single mode and has varying core diameter ranging from 3.3 to $5.6{\mu}m$. The other fiber is multimode type and has a thicker fixed core diameter of $62.5{\mu}m$. The 2 fiber optics are thermally spliced together. Experiments conducted to measure the resonance wavelength were carried out over a range of refractive index, to find the optimum sensing length Experiments show that core diameter of the single mode fiber and sensing length offects the linearity and sensitivity.

박막광도파로 센서를 이용한 산화 및 환원 혈색소의 새로운 흡광계수 측정법 (A New Method for Determining the Absorption Coefficient of Oxy- and Deoxyhemoglobin by use of a Thin-fi im Optical Waveguide Sensor)

  • 강신원
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.387-394
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    • 1995
  • 박막광도파로 센서의 특소전파상수를 이용하여 인간혈액내의 산화 및 환원 혈색소의 흡광계수를 쉽고 빠르게 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제작된 광도파로위에 에바네센트 필드와 시료간의 상호작용길이를 변화시킬수 있도록 직렬의 다채널 시료 충전셀을 만들고 여러가지 농도의 두가지 혈색소 시료들에 대한 센서응답을 조사하여 상호작용길이에 대한 의존성을 살펴보았다. 센서응답은 상호작용길이와 시료의 농도에 선형적으로 비례한다. 시료들과 에바네센트 필드 흡수에 따른 제작된 센서의 감쇄정수를 실험적으로 구하고 제한된 방법으로 흡광계수를 결정한다. 제안된 방법으로 구한 두가지 혈색소에 대한 흡광계수는 종래의 투과광 측정법으로 구한 값과 잘 일치한다.

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소산파를 이용한 다채널 광섬유형 미각센서의 제작 및 기본 맛에 대한 패턴분석 (Pattern recognition and characteristics of basic taste substances using the evanescent wave in multichannel optical fiber sensor)

  • 이수미;강신원
    • 센서학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.365-372
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    • 2000
  • 소산장 흡수를 이용한 다채널 광섬유형 미각센서를 제작하여 인간이 느끼는 다섯 가지의 기본 맛 및 혼합 맛에 대한 센서의 특성을 평가하고 그에 대한 패턴을 분석하였다. 센서소자는 광섬유의 클래드 층을 제거하고 그 대신 실리콘 폴리머내에 6가지의 색소를 고정화한 감지막을 각각 코팅하여 다채널로 제작하였으며, 측정하고자 하는 미물질의 농도변화에 따른 감지막내로의 소산장의 흡수량 변화를 측정하는 방법을 이용하였다. 제작된 센서로부터 얻어진 출력값에 대한 응답패턴을 제작한 결과, 5가지의 기본 맛 즉, 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛 및 우마미를 내는 대표 물질들에 대해 각기 다른 패턴을 얻을 수 있었으며 센서의 감도는 인간이 느낄 수 있는 역가 이상의 넓은 범위에서 선형적인 측정이 가능하였다.

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측면 연마 광섬유를 이용한 휘발성 유기 화합물 가스센서 (Volatile organic compounds gas sensor using side polished optical fiber)

  • 염세혁;;임준우;김학린;강신원
    • 센서학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.428-434
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    • 2010
  • In this study, a novel gas sensor based on evanescent field coupling between single mode side polished fiber and solvatochromic dye dispersed polymer waveguide was demonstrated. We fabricated a side polished optical fiber device as a volatile organic compounds gas detector. Solvatochromic dye was coated on the top of the side polished optical fiber to take advantage of evanescent field coupling. The solvatochromism can be defined as the phenomenon whereby a compound changes color, either by a change in the absorption or emission spectra of molecule, when reacted in different VOCs. The device reacted to polarity gases like a hexane, butane, xylene etc. The resonance wavelength was shifted by the xylene concentration which range was 0.1 ppm ~ 100 ppm. Also, the response with the concentration was lineer and the detection limit was 0.1 ppb.

소산장 흡수를 이용한 박막 광도파로형 칼륨이온센서 (Thin-film optical waveguide $K^{+}$-ion sensor using the evanescent field absorption)

  • 이수미;고광락;강신원
    • 센서학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.214-220
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    • 1997
  • 본 연구에서는 생화학 물질을 정량적으로 분석하기 위하여 소산장(Evanescent field) 흡수를 이용한 박막 광도파로형 칼륨이온센서를 제작하였다. 도파로는 Pyrex glass($26{\times}19{\times}1mm$, $n_{1}=1.485$ at 514nm, Ar laer ; Coherent 사 M532) 기판위에 RF sputtering법으로 Coming-7059 glass($n_{2}=1.588$, at 514nm, Ar laer ; Coherent사 M532) 2 종류의 박막 광도파로를 형성하였으며, 그 두께는 프리즘 결합법으로 측정한 결과 각각 $T_{1}=1.04{\mu}m$$T_{2}=1.41{\mu}m$ 였다. 칼륨이온 선택성의 이온감지막은 변색성 이온감응물질인 ETH 5294와 중성이온감응물질인 valinomycin을 poly(vinyl chloride-co-vinyl acetate-co-vinyl alcohol) ( 91 : 3 : 6 ) 공중합체 막내에 포괄법으로 고정화한 후 도파로 위에 스핀코팅법으로 제조하였다. 그리고, 센서의 특성을 평가하기 위해 감지막의 작용길이, 도파로의 두께 및 변색성 이온감응물질의 조성비 변화에 따른 감도 의존성을 조사하였다. 본 센서는 약 $1{\times}10^{-6}M\;{\sim}1.0\;M$의 넓은 측정범위를 가지며, 90%의 응답시간은 약 1분 이내의 빠른 응답특성을 나타내었다. 또한 분광분석법에 의한 투과광도법 및 광섬유를 이용한 optode형 센서를 제작하여 본 센서와 그 특성을 비교한 결과, 본 센서의 우수성을 알 수 있었다. 따라서 본 센서는 생화학 및 의용, 환경감시 분야 등에 응용 가능할 것으로 사료된다.

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프리즘과 광섬유-평면도파로의 소산장 결합을 이용한 자외선 센서 (UV Sensor using Evanescent Field Coupling of Prism and Fiber-to-Planar Waveguide Coupler)

  • 조강민;윤정현;김응수;이승하;강신원
    • 센서학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.350-355
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    • 2004
  • A novel UV sensor was manufactured and characterized using the evanescentfield coupling between fiber-planar waveguide (PWG) coupler and prism. A spiroxazine dye was chosen as planar waveguide because its photochromic isomerization induced by UV irradiation. A novel UV sensor was proposed to measure the variation of refractive index and absorption coefficient simultaneously. The wavelength responses of these sensors by UV exposure times were measured 0.48 nm/sec, 0.757 nm/sec, and ATR output power variations were measured $-0.424{\mu}W$/sec and $-0.62{\mu}W$/sec when UV exposure power were 3 mW and 5 mW, respectively.