이중 신호 Ω형 광섬유 센서

굴절률(RI) 및 온도 측정은 다양한 분야에서 필수적이지만, 동시 측정 시 교차 민감도 문제가 발생합니다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 새로운 샌드위치 구조 Ω형 광섬유 센서를 설계하고 제작했습니다. 센서는 단일 모드 광섬유(SMF) 사이에 무심 광섬유(NCF)를 연결한 후 Ω 형태로 구부려 제작되었습니다. 이 구조에 샌드위치 나노층을 증착하자, Ω형 굽힘 영역에서 코어 모드가 클래딩 모드로 누설되어 국부 표면 플라즈몬 공명(LSPR) 반응이 유도되었습니다. 동시에 SMF-NCF 계면의 모드 불일치 효과로 마흐-젠더 간섭(MZI) 신호가 발생했습니다. 고속 푸리에 변환(FFT)과 필터링을 통해 LSPR 및 MZI 신호를 효과적으로 분리하여 굴절률과 온도를 독립적으로 감지할 수 있었습니다. LSPR 신호의 굴절률 민감도는 3.29 (a.u)/RIU, 온도 민감도는 -0.0009 (a.u)/°C였으며, MZI 신호는 각각 2.94 (a.u)/RIU 및 -0.0007 (a.u)/°C를 보였습니다. 이 결과는 샌드위치 나노층으로 개질된 Ω형 광섬유 센서가 굴절률과 온도를 동시에 측정하는 효과적인 플랫폼임을 입증합니다. 본 센서는 다양한 산업 및 과학 응용 분야에서 정밀한 이중 매개변수 감지에 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.