Resumen

Revisamos la aplicación de fibras microestructuradas y de banda prohibida fotónica para el diseño de sensores ópticos resonantes de cambios en el valor del índice de refracción del analito. Este tema de investigación ha suscitado recientemente mucha atención debido al desarrollo de nuevos tipos de fibra, así como al desarrollo de técnicas para la activación de la microestructura de la fibra con materiales funcionales. En particular, consideramos dos tipos de sensores. El primer tipo de sensor emplea fibras de banda ancha fotónica con núcleo hueco en las que el modo guiado por el núcleo queda confinado en el núcleo lleno de analito mediante un efecto resonante en el reflector periódico circundante. El segundo tipo de sensor emplea guías de onda y fibras microestructuradas metalizadas o de banda prohibida fotónica, en las que el modo guiado por el núcleo se ajusta en fase con un plasmón que se propaga en la interfaz fibra/analito. En los sensores resonantes se suelen emplear fibras con características de transmisión espectral muy poco uniformes que son sensibles a los cambios en la parte real del índice de refracción del analito. Además, si existen líneas de absorción estrechas en el espectro de transmisión del analito, debido a la relación de Kramers-Kronig también se producirá una fuerte variación en la parte real del índice de refracción en las proximidades de una línea de absorción. Por lo tanto, los sensores resonantes permiten la detección de cambios diminutos tanto en la parte real del índice de refracción del analito (10-6-10-4 RIU), como en la parte imaginaria del índice de refracción del analito en las proximidades de las líneas de absorción. A continuación se detallan varias implementaciones de sensores resonantes, modos de funcionamiento y análisis de sensibilidades para algunos de los mecanismos de transducción más comunes en aplicaciones de detección bioquímica y química. Los diseños de sensores considerados en esta revisión abarcan regiones espectrales de funcionamiento desde el visible hasta los terahercios.

• Materias:Redes de sensores Nanosensores Sensores electroquímicos Sensores de fibra óptica
• Subjects:Sensor networks Nanosensors Electrochemical sensors Fiber optic sensors
• Palabras claves:índice de refracción del analito, parte real, núcleo, sensores resonantes, fibras de banda prohibida fotónica con núcleo hueco, características de transmisión espectral no uniforme, diversas implementaciones de sensores resonantes, espectro de transmisión del analito, mecanismos de transducción comunes, primer tipo de sensor
• Keywords:analyte refractive index, real part, core, resonant sensors, hollow core photonic bandgap fibers, nonuniform spectral transmission characteristics, various resonant sensor implementations, analyte transmission spectrum, common transduction mechanisms, first sensor type