Optické senzory - NBCM305

• Anglický název: Optical Sensors
• Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: prof. Ing. Jiří Homola, CSc., DSc.

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_FUUK (03.05.2004)

Principy, hlavní konfigurace, typické implementace a aplikace optických senzorů.

angličtina

Poslední úprava: T_FUUK (03.05.2004)

Optical sensors, their principles, main configurations, typical implementations and applications.

Literatura

Poslední úprava: T_FUUK (03.05.2004)

F. S. Ligler (editor), Optical Biosensors: Present and Future, Elsevier, 2002.

G. Boisde, A. Harmer, Chemical and Biochemical Sensing with Optical Fibers and Waveguides, Boston: Artech House, 1996.

B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, 1991.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: JUDr. Dana Macharová (30.09.2005)

Úvod do problematiky optických senzorů, definice senzoru, klasifikace senzorů, senzory fyzikálních, chemických a biologických veličin, hlavní charakteristiky senzorů.

Stručný přehled optických jevů a technologií využívaných v optických senzorech: optické vlny (polarizace, koherence, interference), optické vlastnosti materiálů (disperse, absorpce, rozptyl, fluorescence), optické vlnovody (integrovaně-optické vlnovody, optická vlákna).

Senzory založené na absorpční spektroskopii (senzory využívající laserovou absorpční spektroskopii, frekvenčně modulovanou absorpční spektroskopii, měření doby života záření v optické dutině a fourierovskou spektroskopii), fluorescenční spektroskopii (intenzitní senzory a senzory založené na měření doby života fluorescence) a spektroskopii Ramanova rozptylu. Příklady využití těchto senzorů pro měření chemických a biologických veličin.

Senzory založené na spektroskopii módů dielektrických vlnovodů (mřížkový vazební senzor, rezonanční zrcadlo) a metalických vlnovodů (senzory s povrchovými plasmony). Příklady využítí senzorů založených na spektroskopii vedených optických vln pro chemických a biologických veličin.

Senzory založené na Michelsonově, Twyman-Greenově, Mach-Zehnderově, Sagnacově, Youngově a Fabry-Perotově interferometeru. Příklady využití interferometrických senzorů pro měření fyzikálních, chemických a biologických veličin.

Optické senzory pro rozprostřené a multibodové měření: optovláknové senzory využívající Braggovy mřížky, sítě optických senzorů, multiplexování optických senzorů, optovláknové rozprostřené senzory pro měření fyzikálních veličin.

angličtina

Poslední úprava: T_FUUK (03.05.2004)

• Definition of a sensor, classification of sensors, physical, chemical sensors and biosensors ? conceptual approaches, major performance characteristics of sensors.

• Introduction to optical phenomena and technologies used in optical sensors: optical waves (polarization, coherence, interference,), material properties (dispersion, absorption, scattering, luminescence), and optical waveguides (planar waveguides, optical fibers).

• Sensors based on absorption and luminescence spectroscopy, Fourier transform infrared and IR spectroscopy, sensors based on Raman (scattering) spectroscopy, surface enhanced Raman scattering spectroscopy and their applications for chemical sensing and biosensing.

• Optical sensors based on spectroscopy of guided modes of dielectric waveguides (grating coupler, resonant mirror) and metalic waveguides (surface plasmon resonance sensors) and their applications for measurement of physical and (bio)chemical quantities

• Interferometric sensors based on Michelson, Twyman-Green, Mach-Zehnder, Sagnac, Young, and Fabry-Perot interferometers and their applications for measurement of physical, and (bio)chemical quantities.

• Optical sensors for multi-point measurements, optical fiber sensors using Bragg gratings, optical sensor networks, multiplexing strategies for optical sensors, distributed optical fiber sensors for measurement of physical quantities.