Fig. 1 depicts a typical TFBG trans

Fig. 1 depicts a typical TFBG transmission spectrum where each
resonance corresponds to the coupling from the core mode to a
group of backward-going cladding modes. The spectral position of
a cladding mode resonance is related to its effective refractive
index, which in turn depends on the optical properties of the
medium surrounding the optical fiber outer surface. For instance,
the cladding mode resonance close to 1540 nm is characterized by
an effective refractive index value near 1.315, which is the refractive
index of water at this wavelength. In water, cladding mode
resonances at shorter wavelengths are therefore drastically attenuated
since the modes are no longer guided by the claddingwater
interface. Oppositely, resonances just above 1540 nm remain
guided. Their evanescent field penetrates the surrounding
medium over distances corresponding to several wavelengths. In
the jargon, the wavelength at which a mode is no longer guided is
the cut-off wavelength. In practice, resonances just above this
transition point are the most sensitive to surrounding refractive
index (SRI) changes [6]. They shift towards longer (shorter) wavelengths
as the SRI increases (decreases). For resonances at
longer wavelengths, the modes are increasingly confined into the
cladding and their SRI sensitivity decreases accordingly, reaching
complete insensitivity for the core mode resonance at the Bragg
wavelength. It is worth mentioning that the amplitude spectra
presented in Fig. 1 was recorded without polarization control of
the input light. We will see in the following that light polarization
is crucial in the case of gold-coated TFBGs.
TFBGs were manufactured in the same way as standard uniform
FBGs, i.e. through a lateral illumination of the fiber core using an
interference pattern of ultraviolet (UV) light usually around 240 nm.
In our work, 5 mm–1 cm-long TFBGs were manufactured into hydrogen-loaded
telecommunication grade single-mode optical fibre
using a 1090 nm period uniform phase mask and a frequency-doubled
Argon-ion laser emitting at 244 nm. Fiber hydrogenation was
done in a vessel containing pure hydrogen at a pressure of 200 atm
and temperature of 70 °C. This process enhances the fiber photosensitivity
to UV light used to produce a refractive index modulation
of the fiber core. TFBGs were obtained by a single scan of the laser
beam (width: 0.6 mm-averaged power: 60 mW) along the phase
mask at the speed of 20 mm/s. An external tilt angle ranging between
6° and 8° was chosen with respect to the perpendicular plane to the
optical fiber axis to ensure a strong coupling to cladding modes
characterized by an effective refractive index close to water (1.315).
Indeed, it is well known that for higher tilt angles, more coupling
happens to higher order cladding modes, for which the effective refractive index is close to the one of water. Right after the inscription
process, the gratings were annealing at 100 °C during 24 h to
remove the residual hydrogen and to stabilize their physical
properties.
A gold sheath was then plated on the optical fiber surface at the
grating location. In our experiments, we have used the sputtering
process to deposit a 50 nm gold sheath. The vacuum was obtained
in the chamber starting from ambient air. Two consecutive depositions
were made in the same conditions, with the optical fi-
bers rotated by 180° between the two processes to ensure that
100% of the surface is covered by gold. The gold thickness was
monitored in real time using a Quartz microbalance placed in the
sputtering chamber.
Finally, the gold-coated TFBGs were functionalized for biosensing
purposes. The chemistry involved in this process depends on the
target application. We usually rely on the antigen/antibody affinity.
Whatever the analyte to be detected, a self-assembled monolayer
(SAM) is manufactured. For this, gold-coated TFBGs were first thoroughly
rinsed with ethanol. They were then immersed in a solution
of thiols dispersed in ethanol. Thiols incubations were done during
12 h at room temperature in a 1 mm thick capillary tube sealed at
both ends to prevent solvent evaporation. At the end of the incubation,
the functionalized gold-coated TFBGs were removed from
the tube and again rinsed with ethanol, prior to the grafting of biomolecules
on the activated surface.
This four-step process yields the plasmonic immunosensor
sketched in Fig. 2. Depositing a gold or silver mirror on the cleaved
fiber end face upstream of the TFBG offers the convenient possibility
to operate in reflection mode.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รูป 1 แสดงให้เห็นว่าการส่งผ่านคลื่นความถี่ TFBG ทั่วไปที่แต่ละเสียงสะท้อนการมีเพศสัมพันธ์ที่สอดคล้องกับจากโหมดหลักไปยังกลุ่มย้อนกลับไปโหมดหุ้ม ตำแหน่งสเปกตรัมของเสียงสะท้อนโหมดหุ้มจะเกี่ยวข้องกับการหักเหของแสงที่มีประสิทธิภาพดัชนีซึ่งจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางแสงของกลางรอบใยแก้วนำแสงพื้นผิวด้านนอก ยกตัวอย่างเช่นโหมดหุ้มเสียงสะท้อนใกล้กับ 1540 นาโนเมตรโดดเด่นด้วยค่าดัชนีหักเหที่มีประสิทธิภาพใกล้1.315 ซึ่งเป็นหักเหดัชนีของน้ำที่ความยาวคลื่นนี้ ในน้ำโหมดหุ้มresonances ในช่วงความยาวคลื่นสั้นลงจึงลดลงอย่างมากตั้งแต่โหมดจะไม่มีอีกต่อไปแนะนำโดย claddingwater อินเตอร์เฟซ ตรงข้าม, resonances เหนือ 1,540 นาโนเมตรยังคงแนะนำ สนามเลือนหายไปของพวกเขาแทรกซึมรอบกลางในระยะทางที่สอดคล้องกับหลายความยาวคลื่น ในศัพท์แสงความยาวคลื่นที่โหมดเป็นแนวทางไม่เป็นความยาวคลื่นตัด ในทางปฏิบัติ resonances เหนือนี้จุดเปลี่ยนผ่านเป็นส่วนใหญ่ที่มีความไวต่อการหักเหของแสงโดยรอบดัชนี(SRI) การเปลี่ยนแปลง [6] พวกเขาเปลี่ยนไปอีกต่อไป (สั้น) ความยาวคลื่นเป็นศรีเพิ่มขึ้น(ลดลง) สำหรับ resonances ที่ความยาวคลื่นอีกต่อไปโหมดจะถูกคุมขังมากขึ้นเข้าสู่หุ้มและความไวของพวกเขาลดลงศรีตามถึงไม่รู้สึกที่สมบูรณ์แบบสำหรับเสียงสะท้อนโหมดหลักที่แบร็ความยาวคลื่น มันเป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าสเปกตรัมกว้างที่นำเสนอในรูป 1 ได้รับการบันทึกโดยไม่มีการควบคุมโพลาไรซ์ของแสงที่นำเข้า เราจะเห็นในต่อไปนี้ที่โพลาไรซ์แสงเป็นสิ่งสำคัญในกรณีของ TFBGs ทองเคลือบ. TFBGs กำลังการผลิตในลักษณะเดียวกับเครื่องแบบมาตรฐานFBGs คือผ่านการส่องสว่างด้านข้างของเส้นใยหลักโดยใช้รูปแบบการรบกวนของรังสีอัลตราไวโอเลต(UV) แสงปกติประมาณ 240 นาโนเมตร. ในการทำงานของเรา 5 มม-1 ซม. ยาว TFBGs กำลังการผลิตเป็นไฮโดรเจนโหลดโทรคมนาคมเกรดโหมดเดียวใยแก้วนำแสงโดยใช้ระยะเวลา1090 นาโนเมตรหน้ากากเฟสสม่ำเสมอและความถี่สองเท่าเลเซอร์อาร์กอนไอออนเปล่งที่244 นาโนเมตร ไฮโดรไฟเบอร์ได้ทำในเรือที่มีไฮโดรเจนบริสุทธิ์ที่ความดัน 200 ตู้เอทีเอ็มและอุณหภูมิ70 ° C กระบวนการนี้จะช่วยเพิ่มเส้นใยแสงกับแสงยูวีที่ใช้ในการผลิตที่มีการปรับดัชนีหักเหของเส้นใยหลัก TFBGs ที่ได้จากการสแกนเดียวของเลเซอร์คาน(กว้าง: 0.6 มมพลังงานเฉลี่ย: 60 mW) พร้อมเฟสหน้ากากที่ความเร็ว20 มิลลิเมตร / s มุมเอียงภายนอกระหว่าง6 °และ 8 °ได้รับเลือกด้วยความเคารพกับระนาบตั้งฉากกับแกนใยแก้วนำแสงเพื่อให้แน่ใจว่าการมีเพศสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งในโหมดหุ้มโดดเด่นด้วยดัชนีการหักเหของแสงที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับน้ำ(1.315). อันที่จริงมันเป็นอย่างดี ที่รู้จักกันว่ามุมเอียงสูงขึ้นมีเพศสัมพันธ์อื่น ๆที่เกิดขึ้นกับโหมดหุ้มสั่งซื้อที่สูงขึ้นซึ่งดัชนีหักเหที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับหนึ่งในน้ำ หลังจากที่จารึกกระบวนการ gratings ถูกเผาที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียสในช่วง 24 ชั่วโมงที่จะเอาที่เหลือไฮโดรเจนและเพื่อรักษาเสถียรภาพทางกายภาพคุณสมบัติ. ฝักทองถูกชุบแล้วบนพื้นผิวใยแก้วนำแสงที่ตั้งตะแกรง ในการทดลองของเราเราได้ใช้สปัตเตอร์กระบวนการฝากฝักทอง 50 นาโนเมตร สูญญากาศที่ได้รับในห้องเริ่มต้นจากอากาศโดยรอบ สอง depositions ติดต่อกันได้ทำในเงื่อนไขเดียวกันกับfi- แสงBers หมุน 180 องศาระหว่างสองกระบวนการเพื่อให้แน่ใจว่า100% ของพื้นผิวที่ถูกปกคลุมด้วยทอง ความหนาของทองถูกตรวจสอบในเวลาจริงโดยใช้ไมโครควอตซ์วางไว้ในห้องสปัตเตอร์. ในที่สุด TFBGs ทองเคลือบถูกฟังก์ชันสำหรับ biosensing วัตถุประสงค์ เคมีที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับโปรแกรมเป้าหมาย เรามักจะพึ่งพาสาร / ความสัมพันธ์แอนติบอดี. สิ่งที่วิเคราะห์ที่จะถูกตรวจพบเป็น monolayer ตนเองประกอบ(SAM) เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิต สำหรับเรื่องนี้ TFBGs ทองเคลือบแรกที่ได้รับอย่างทั่วถึงล้างด้วยเอทานอล พวกเขาถูกแช่อยู่แล้วในสารละลายของ thiols กระจายตัวในเอทานอล thiols ฟักตัวของเชื้อที่ได้ทำในช่วง12 ชั่วโมงที่อุณหภูมิห้องใน 1 มมหลอดเส้นเลือดฝอยหนาปิดผนึกที่ปลายทั้งสองข้างเพื่อป้องกันการระเหยตัวทำละลาย ในตอนท้ายของการบ่มที่TFBGs เคลือบทองฟังก์ชันที่ถูกถอดออกจากหลอดและล้างอีกครั้งกับเอทานอลก่อนที่จะมีการรับสินบนของสารชีวโมเลกุลบนพื้นผิวเปิดใช้งาน. นี้กระบวนการสี่ขั้นตอนถัวเฉลี่ย immunosensor plasmonic ร่างในรูป 2. ฝากกระจกทองหรือสีเงินตัดบนใบหน้าปลายเส้นใยเหนือTFBG มีความเป็นไปได้สะดวกต่อการใช้งานในโหมดการสะท้อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รูปที่ 1 แสดงให้เห็นโดยทั่วไป tfbg ส่งคลื่นความถี่ที่แต่ละ
เรโซแนนซ์ที่สอดคล้องกับการเชื่อมต่อจากโหมดหลัก เพื่อย้อนกลับไป cladding
กลุ่มของโหมด ตำแหน่งของสเปกตรัมของ
หุ้มโหมด ( เกี่ยวข้องกับดัชนีหักเห
ที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางแสงของ
กลางรอบเส้นใยแสงภายนอก พื้นผิว
สำหรับอินสแตนซ์หุ้มโหมดแนนซ์ใกล้ 1540 nm เป็นลักษณะ
ที่มีดรรชนีหักเหค่าใกล้ 1.315 ซึ่งเป็นดัชนี refractive
น้ำแสงนี้ ในน้ำ , cladding resonances โหมด
ที่ความยาวคลื่นที่สั้นจึงลดฮวบ
ตั้งแต่โหมดไม่แนะนำโดย claddingwater
อินเตอร์เฟซ ในทางตรงข้ามกัน เฮิรตซ์เหนือ 1540 nm อยู่
ไกด์สนามอย่างรวดเร็วของพวกเขาแทรกซึมรอบ
ขนาดกลางกว่าระยะทางที่สอดคล้องกับหลายความยาวคลื่นที่ . ใน
ศัพท์แสง , แสงที่โหมดที่ไม่แนะนำคือ
ตัดความยาวคลื่น ในทางปฏิบัติ resonances แค่ข้างบนนี้
เปลี่ยนจุดสําคัญที่สุดให้รอบดัชนีหักเห
( ศรี ) การเปลี่ยนแปลง [ 6 ] พวกเขาเปลี่ยนต่ออีกต่อไป ( ความยาวคลื่นสั้น )
เป็นศรี เพิ่มขึ้น ( ลดลง ) สำหรับ resonances ที่
ความยาวคลื่นยาว โหมดยิ่งขึ้นคับเข้าไป
cladding และความไวศรีของพวกเขาลดลงตามการเข้าถึง
เฉื่อยชาสมบูรณ์สำหรับหลักโหมดเรโซแนนซ์ที่ Bragg
ความยาวคลื่น เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าขนาดนี้
นำเสนอในรูปที่ 1 จะถูกบันทึกโดยวิธีการควบคุม
แสงใส่เราจะดูในต่อไปนี้ที่แสงโพลาไรซ์
เป็นสำคัญในกรณีของ tfbgs เคลือบทอง .
tfbgs ถูกผลิตขึ้นในแบบเดียวกับมาตรฐานเครื่องแบบ
fbgs คือผ่านไฟส่องสว่างด้านข้างของเส้นใยหลักใช้
รบกวนแบบแผนของรังสีอัลตราไวโอเลต ( UV ) แสงปกติประมาณ 240 nm .
ในงานของเรา 5 มิล - 1 ซม. ยาว tfbgs ถูกผลิตขึ้นเป็นไฮโดรเจนโหลด
โทรคมนาคมเกรดเดียวไฟเบอร์ออปติคอล
ใช้ 1090 nm ระยะเวลาเครื่องแบบเฟสหน้ากากและความถี่สองเท่า
อาร์กอนไอออนเลเซอร์เปล่งที่ 244 nm . เส้นใยไฮโดรจิเนชันคือ
ทำในภาชนะที่มีไฮโดรเจนบริสุทธิ์ที่ความดัน 200 ตู้
และที่อุณหภูมิ 70 องศา กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มไฟเบอร์ photosensitivity
กับแสง UV ที่ใช้ผลิต
ดัชนีปรับการหักเหของเส้นใยหลักtfbgs ได้รับโดยเดียวสแกนเลเซอร์
คาน ( กว้าง : 0.6 มิลลิเมตร เฉลี่ยพลังงาน : 60 เมกะวัตต์ ) ตามระยะ
หน้ากากที่ความเร็ว 20 มม. / วินาที เป็นมุมเอียงภายนอกในช่วงระหว่าง
6 / 8 โดยได้รับเลือกให้ความเคารพกับระนาบตั้งฉากกับแกน
ใยแก้วนำแสงเพื่อให้แน่ใจว่า เป็นคู่ที่แข็งแกร่งของ cladding โหมด
ลักษณะที่มีดัชนีหักเหใกล้เคียงกับน้ำ ( 1.315 ) .
แน่นอนมันเป็นที่รู้จักกันดีว่าสูงกว่าเอียงมุม อีกคู่
เกิดขึ้นสูงกว่าสั่ง cladding โหมด ซึ่งดัชนีการหักเหของแสงที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับหนึ่งในน้ำ หลังจากกระบวนการจารึก
, gratings เป็น 100 ° C ในการหลอมที่ 24 H

เอาไฮโดรเจนที่ตกค้างและทำให้คุณสมบัติทางกายภาพของ

.ฝักทองแล้วชุบบนพื้นผิวของเส้นใยแสงที่
ตะแกรงที่ตั้ง ในการทดลองของเรา เราได้ใช้กระบวนการสปัตเตอริง
ฝาก 50 nm ทองฝัก สูญญากาศได้
ในห้องเริ่มจากอากาศ . สองติดต่อกัน Depositions
ถูกทำในเงื่อนไขเดียวกันกับแสง Fi -
bers หมุนภาพ 180 องศาระหว่างกระบวนการทั้งสองเพื่อให้แน่ใจว่า
100% ของพื้นผิวปกคลุมด้วยทอง ทองหนาคือ
ติดตามในเวลาจริงโดยใช้ควอตซ์ microbalance วางไว้ในห้องทำงาน
.
ในที่สุด ทองเคลือบ tfbgs เป็น biosensing
ที่มีสำหรับวัตถุประสงค์ เคมีที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับ
โปรแกรมเป้าหมาย เรามักจะอาศัยแอนติบอดีต่อแอนติเจน / .
ไม่ว่าครูจะตรวจพบเป็นอย่างควอนตัมดอต
( แซม ) ผลิต สำหรับเรื่องนี้ tfbgs เคลือบทองแบบละเอียด
ล้างด้วยเอทานอล จากนั้นแช่ในสารละลาย
ของ thiols กระจายตัวในเอทานอล thiols incubations เสร็จในระหว่าง
12 ชั่วโมงที่อุณหภูมิห้องใน 1 มม. หนา capillary ท่อปิดผนึกที่ปลายทั้งสองเพื่อป้องกันการระเหยตัวทำละลาย
. ที่จุดสิ้นสุดของระยะเวลา
ผู้ที่มีทองเคลือบ tfbgs ถูกถอดออกจาก
หลอดและอีกครั้ง ล้างด้วยแอลกอฮอล์ ก่อนการปลูกถ่ายอวัยวะของสารชีวโมเลกุลบนพื้นผิวถ่านกัมมันต์
.
4 ขั้นตอนกระบวนการผลผลิต Plasmonic ร่างในรูปต่อ
2 การฝากเงิน ทอง หรือกระจกบนใบหน้าของเส้นใยขั้นต้นของจบ
tfbg เสนอความเป็นไปได้ที่จะทํางานในโหมดสะดวก

สะท้อน