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Optische Detektionsverfahren in der Sensorik

Modeninterferometer

Das integriert-optische Modeninterferometer kommt im Gegensatz zu Mach-Zehnder-Interferometer und Young-Interferometer mit einem Messarm aus. Hier werden die transversal elektrischen (TE-) und transversal magnetischen (TM-) Moden gegeneinander referenziert und der Polarisationszustand des austretenden Lichts wird vermessen.

Prinzip

Unterschiedlicher effektiver Brechungsindex $n_{eff}$ für TE- und TM-Moden im Wellenleiter.
Der äußere Brechungsindex beeinflusst TE- und TM- Moden unterschiedlich.
Änderung des Polarisationszustandes bei Reaktion des Analyten.

Aufbau

Abb.1: Modeninterferometer basierend auf der Abfrage des Einflusses auf TM- und TE-Moden (nach Lukosz)

Signal

Aus der gemessenen Intensität an den vier Detektoren wird die Phasenverschiebung $Φ$ berechnet.

tan (Φ) = \frac{(\frac{I_{4} - I_{3}}{I_{4} + I_{3}})}{(\frac{I_{2} - I_{1}}{I_{2} + I_{1}})}

$Φ$ variiert bei Zugabe von Analyt.

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