Optical sensor for selectively determining the presence of substances and the variation of the refraction index in the measured substances.

Abstract

Abstract Translated from German Le senseur optique pour déterminer la présence de substances spécifiques et la variation de l'indice de réfraction dans des substances gazeuses, liquides, solides ou poreuses de mesure est constitué d'éléments optiques intégrés. Ce dispositif comprend un film guide d'ondes (1) muni d'un réseau de diffraction (4) déposé sur un substrat (2). Pour établir sélectivement la présence de substances spécifiques dans une substance objet de la mesure (3), au moins la région réseau de diffraction est recouverte d'une substance à chimisorption sélective en forme de couche (5). La substance (3) objet de la mesure est déposée au moins dans la région du réseau directement sur le film guide d'ondes (1) ou sur la couche à chimisorption sélective (5). Une couche supplémentaire (6) se forme sur le film guide d'ondes (1) par la substance à détecter contenue dans la substance objet de mesure (3) par chimisorption de cette substance à détecter. Le principe de détection repose sur le fait que la présence de la couche supplémentaire (6) et/ou la modification de l'indice de réfraction de la substance (3) objet de la mesure modifie l'indice de réfraction N effectif dans le film guide d'ondes (1) pour l'onde lumineuse qui s'y propage. Pour détecter ce changement, l'agencement (1, 2, 3, 4, 5) décrit ci-dessus est aménagé en coupleur à réseau ou réflecteur de Bragg. The optical sensor for determining the presence of specific substances and the variation of the refractive index in gaseous, liquid, solid or porous measuring substances consists of integrated optical elements. This device comprises a waveguide film (1) provided with a diffraction grating (4) deposited on a substrate (2). In order to selectively establish the presence of specific substances in a substance to be measured (3), at least the diffraction grating region is covered with a selectively chemisorbed substance in the form of a layer (5). The substance (3) being measured is deposited at least in the region of the grating directly on the waveguide film (1) or on the selective chemisorption layer (5). An additional layer (6) is formed on the waveguide film (1) by the substance to be detected contained in the substance being measured (3) by chemisorption of this substance to be detected. The detection principle is based on the fact that the presence of the additional layer (6) and / or the modification of the refractive index of the substance (3) being measured modifies the effective refractive index N in the film waveguide (1) for the light wave propagating therein. To detect this change, the arrangement (1, 2, 3, 4, 5) described above is arranged as a grating coupler or a Bragg reflector.

Inventors

• 👤 Kurt Tiefenthaler

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