Nr wniosku: 249424, nr raportu: 13434. Kierownik (z rap.): mgr

Nr wniosku: 249424, nr raportu: 13434. Kierownik (z rap.): mgr Maciej Napiórkowski
Efekt powierzchniowego rezonansu plazmonowego, obserwowany w światłowodach pokrytych cienką warstwą metalu,
może być wykorzystany w dokładnych czujnikach substancji chemicznych i biologicznych. Dokładność takich czujników
może być poprawiona przez zastosowanie nowych typów światłowodów, które pozwalają lepiej kontrolować
wykorzystywany efekt.
W ramach projektu po raz pierwszy zbadano efekt rezonansu plazmonowego w skręconych światłowodach. Skręcone
światłowody zostały wybrane, gdyż posiadają wiele unikalnych właściwości związanych z ich spiralną symetrią, które nie
zostały jeszcze dokładnie wyjaśnione. Wiele z efektów obserwowanych w skręconych światłowodach było analizowanych
jedynie za pomocą przybliżonych metod prowadzących w niektórych przypadkach do nadmiernie uproszczonych
wyników. W badaniach prowadzonych w ramach projektu wykorzystano niedawno opracowaną metodę symulacji, która
po raz pierwszy pozwala na dokładną analizę właściwości skręconych światłowodów.
Zaproponowano po raz pierwszy efekt rezonansu plazmonowego w światłowodzie o spiralnym rdzeniu, którego płaszcz
jest pokryty warstwą złota. Uzyskane wyniki pokazują, że kilka parametrów rezonansu istotnych w zastosowaniach
czujnikowych może być modyfikowanych przez skręcenie światłowodu. Dodatkowo zaobserwowano i wyjaśniono nowe
zjawiska, które mogą być istotne we wszystkich silnie skręconych światłowodach, nie tylko tych pokrytych warstwami
metalu. Te zjawiska są związane z efektem sprzężenia, który przenosi część światła uwięzionego w rdzeniu światłowodu
do płaszcza, który go otacza. Ten efekt, wykorzystywany już w czujnikach i polaryzatorach wykorzystujących
światłowody, był wcześniej wyjaśniany jedynie za pomocą metod przybliżonych, które nie mogły przewidzieć części
zjawisk zaobserwowanych w przeprowadzonych badaniach. Dzięki użyciu dokładnej metody modelowania pokazano, że
efekt sprzężenia w odpowiednio zaprojektowanych skręconych światłowodach może być modyfikowany na
nieprzewidywane wcześniej sposoby.
Nowe właściwości skręconych światłowodów, które zostały zaobserwowane i wyjaśnione w ramach projektu, mogą
prowadzić do ich nowych, potencjalnych zastosowań, które nie ograniczają się jedynie do czujników wykorzystujących
efekt powierzchniowego rezonansu plazmonowego.