SIMULADOR DE CÓDIGO ABERTO PARA ESTUDO, ANÁLISE E PROJETO DE SENSORES ÓPTICOS À FIBRA ÓPTICA BASEADOS NO EFEITO DE LMR
Palavras-chave:
Código Aberto, Efeito de Ressonância de Modo com Perdas, SimulaçãoResumo
Nos últimos anos, muitos trabalhos apresentaram aplicações dos efeitos de ressonância de plásmons de superfície (SPR – Surface Plasmons Resonance) e de modo com perdas (LMR – Lossy Mode Resonance) na área de sensores aplicados em diversos campos de pesquisa. O efeito SPR é muito sensível para determinar pequenas mudanças no índice de refração na interface entre uma camada metálica e um meio dielétrico pelo campo evanescente da onda óptica. Enquanto isso, o efeito de LMR é obtido pelo acoplamento da luz de um guia de onda óptico para uma camada de suporte, com um modo com perdas relacionado a um material absorvente. A principal diferença é que o efeito LMR é gerado a partir da luz polarizada, tanto no modo transversal elétrico como no magnético, enquanto que o efeito SPR só é obtido no segundo modo, e ainda é possível obter mais de uma ressonância sem modificar a característica do guia de onda. Nesse cenário, sensores e instrumentos contam com um projeto de sistema óptico bastante complexo para usos práticos. Esses sistemas possuem componentes ópticos e materiais caros, além de serem necessários cuidados no manuseio instrumental. Dessa forma, neste projeto, propôs-se construir uma plataforma computacional de código aberto em Python (Sim-LMR) para estudar, analisar e projetar sensores ópticos à base de fibra óptica baseados no efeito LMR. Para sua validação, foram considerados dois cenários disponíveis na literatura baseados em fibra óptica multimodo. Os resultados indicaram que o Sim-LMR obteve comprimentos de onda de ressonância com erro relativo máximo de 3,04% e mínimo de 0,43%. Com relação à sensibilidade, foi obtido um erro relativo de aproximadamente 10,00%.
