Вышедшие номера
Чувствительность отражательных терагерцовых сенсоров водных растворов
Переводная версия: 10.1134/S1063784221020195
Министерство образования Республики Беларусь, 1.3.03фотоника, опто- и микроэлектроника, 20161316
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 17-00-00270
Сотский А.Б. 1, Назаров М.М.2, Михеев С.С.1, Сотская Л.И. 3
1Могилевский государственный университет имени А.А. Кулешова, Могилев, Беларусь
2Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
3Белорусско-Российский университет, Могилев, Беларусь
Email: ab_sotsky@mail.ru, nazarovmax@mail.ru, mikheev_msu@mail.ru, li_sotskaya@tut.by
Поступила в редакцию: 11 июня 2020 г.
В окончательной редакции: 22 июля 2020 г.
Принята к печати: 19 августа 2020 г.
Выставление онлайн: 11 октября 2020 г.

Исследована чувствительность сенсоров состава водных растворов, в которых осуществляется регистрация терагерцового сигнала, отраженного от структуры диэлектрическая пленка-раствор. Показано, что максимизация чувствительности достигается при выборе углов падения и частот излучения, обеспечивающем нулевое отражение монохроматического излучения от названной диссипативной структуры. Выяснены условия реализации такого отражения для волн s- и p-поляризации. Расчеты подтверждены экспериментально на примере сенсора концентрации глюкозы в воде, в котором использована тонкая кремниевая пластина, отделяющая раствор от воздуха. Установлено, что при использовании метода терагерцовой спектроскопии во временной области предложенная схема сенсора позволяет надежно обнаружить и различить примеси глюкозы концентрации 10  и 30 g/l. Ключевые слова: терагерцовый сенсор раствора, закон Брюстера, мода Ценнека, метод терагерцовой спектроскопии во временной области, концентрация глюкозы в водном растворе.
  1. А.А. Ангелуц, А.В. Балакин, М.Г. Евдокимов, М.Н. Есаулков, М.М. Назаров, И.А. Ожередов, Д.А. Сапожников, П.М. Солянкин, О.П. Черкасова, А.П. Шкуринов. Квант. электрон., 44 (7), 614 (2014). [A.A. Angeluts, A.V. Balakin, M.G. Evdokimov, M.N. Esaulkov, M.M. Nazarov, I.A. Ozheredov, D.A. Sapozhnikov, P.M. Solyankin, O.P. Cherkasova, A.P. Shkurinov. Quant. Electron., 44 (7), 614 (2014). DOI: 10.1070/qe2014v044n07abeh015565]
  2. O.A. Smolyanskaya, N.V. Chernomyrdin, A.A. Konovko, K.I. Zaytsev, I.A. Ozheredov, O.P. Cherkasova, M.M. Nazarov, J.-P. Guillet, S.A. Kozlov, Yu.V. Kistenev, J.-L. Coutaz, P. Mounaix, V.L. Vaks, J.-H. Son, H. Cheon, V.P. Wallace, Yu. Feldman, I. Popov, A.N. Yaroslavsky, A.P. Shkurinov, V.V. Tuchin. Prog. Quant. Electron., 62, 1 (2018). DOI: 10.1016/j.pquantelec.2018.10.001
  3. O. Cherkasova, M. Nazarov, A. Shkurinov. Opt. Quant. Electron., 48, 217 (2016). DOI: 10.1007/s11082-016-0490-5
  4. T. Torii, H. Chiba, T. Tanabe, Y. Oyama. Digital Health, 3, 1 (2017). DOI: 10.1177/2055207617729534
  5. F. Lan, F. Luo, P. Mazumder, Z. Yang, L. Meng, Z. Bao, J. Zhou, Y. Zhang, S. Liang, Z. Shi, A.R. Khan, Z. Zhang, L. Wang, J. Yin, H. Zeng. Biomed. Opt. Express, 10 (8), 3789 (2019). DOI: 10.1364/BOE.10.003789
  6. М. Борн, Э. Вольф. Основы оптики (Наука, М., 1973)
  7. H.G. Tompkins, E.A. Irene. Handbook of Ellipsometry (William Andrew Publishing, Norwich, 2005)
  8. R.M.A. Azzam. J. Opt. Soc. Am. A, 30 (10), 1975 (2013). DOI: 10.1364/JOSAA.30.001975
  9. P. Adamson. Appl. Opt., 53 (21), 4804 (2014). DOI: 10.1364/ao.53.004804
  10. А.В. Кукушкин, А.А. Рухадзе, К.З. Рухадзе. УФН, 182 (11), 1205 (2012). DOI: 10.3367/UFNr.0182.201211f.1205
  11. А.Б. Сотский, С.С. Михеев, М.М. Назаров. Докл. НАН Беларуси, 63 (6), 672 (2019). DOI: 10.29235/1561-8323-2019-63-6-672-679
  12. J. Neu, C.A. Schmuttenmaer. J. Appl. Phys., 124, 231101 (2018). DOI: 10.1063/1.5047659
  13. M.M. Nazarov, O.P. Cherkasova, A.P. Shkurinov. Quant. Electron., 46 (6), 488 (2016). DOI: 10.1070/QEL16107
  14. J.-L. Coutaz, F. Garet, E. Bonnet, A.V. Tishchenko, O. Parriaux, M. Nazarov. Acta Phys. Pol. A, 107 (1), 26 (2005). DOI: 10.12693/aphyspola.107.26
  15. M.M. Nazarov, A.V. Shilov, K.A. Bzheumikhov, Z.Ch. Margushev, V.I. Sokolov, A.B. Sotsky, A.P. Shkurinov. IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol., 8 (2), 183 (2018). DOI: 10.1109/TTHZ.2017.2786030
  16. А.Б. Сотский, L.M. Steingart, J.H. Jackson, П.Я. Чудаковский, Л.И. Сотская. ЖТФ, 83 (11), 105 (2013)
  17. А.В. Хомченко. Волноводная спектроскопия тонких пленок (БГУ, Минск, 2002)
  18. А.Б. Сотский. Теория оптических волноводных элементов (МГУ им. А.А. Кулешова, Могилев, 2011)
  19. E.D. Palik. Handbook of Optical Constants of Solids (Academic Press, Orlando, Florida, 1985)
  20. Г.Р. Мусина, А.А. Гавдуш, Н.В. Черномырдин, И.Н. Долганова, В.Э. Улитко, О.П. Черкасова, В.Н. Курлов, Г.А. Командин, И.В. Животовский, В.В. Тучин, К.И. Зайцев. Опт. и спектр., 128 (7), 1020 (2020). DOI: 10.21883/OS.2020.07.49576.65-20

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.