Tesis doctorales DIEC - IEKS Doktoretza tesiak

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http://hdl.handle.net/2454/29504

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Browsing Tesis doctorales DIEC - IEKS Doktoretza tesiak by Author "Arregui San Martín, Francisco Javier"

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    PublicationOpen Access
    Contribution to the development of optical fibre sensors based on microstructured optical fibres to detect gases and volatile organic compounds
    (2019) López Torres, Diego; Arregui San Martín, Francisco Javier; Elosúa Aguado, César; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua, 2016/PI012
    Desde la primera publicación relacionada con las fibras micro estructuradas (MOFs), el desarrollo de sensores basados en fibra óptica (OFSs), que utilizan este tipo de fibras, se ha visto incrementado atrayendo el interés de numerosos grupos de investigación debido al importante papel que juegan en numerosas aplicaciones. Debido a sus propiedades y estructuras únicas, las MOFs son muy útiles en aplicaciones ópticas de sensado, especialmente de gases y compuestos orgánicos volátiles (VOCs). Por estas razones, esta tesis doctoral propone la utilización de este tipo de fibras para generar y desarrollar nuevas estructuras y montajes, capaces de detectar estos parámetros, gases y VOCs. Además, se han realizado diferentes estudios y se han utilizado diferentes técnicas (destacando la transformada rápida de Fourier (FFT) y la multiplexación WDM…), para mejorar las características de los sensores, intentando conseguir de esta manera que el sistema final fuera lo más competitivo posible.
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    PublicationOpen Access
    Materials for the fabrication of optical fiber refractometers based on lossy mode resonance
    (2020) Ozcariz Celaya, Aritz; Ruiz Zamarreño, Carlos; Arregui San Martín, Francisco Javier; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
    Lossy mode resonances (LMR) have been studied as an exceptional phenomenon for the development of optical fiber refractometers. These sensors rely on the interaction of the light propagating through the waveguide with a thin-film fabricated onto it. The properties of such film will determine the sensitivity of the LMR to surrounding refractive index variations. The nature of the film will also play an important role on the possibilities to develop sensing applications. This thesis analyzes the use of four different materials (tin oxide, aluminum-doped zinc oxide, indium-gallium-zinc oxide and copper oxide) for the development of LMR-based refractometers. First, the optimization on the fabrication process of tin oxide coatings is described, with the purpose of maximizing the sensitivity in a refractive index range close of the fused silica (1.44). Then, materials based on zinc oxide are presented for the first time for the fabrication of LMR-based sensors: aluminum-doped zinc oxide (AZO) and indium-gallium-zinc oxide (IGZO), leading to the development of several sensors working in the visible and near-infrared wavelength range. The last material analyzed in this work is copper oxide, which presents a refractive index considerably larger than the previously studied materials. Such feature is suggested to provide a greater sensitivity of the LMR to SRI variations, promising a better performance than the one achieved with different thin-films.
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    Optimización de dispositivos en fibra óptica basados en resonancias de modos con pérdidas para aplicaciones en biosensores
    (2018) Zubiate Orzanco, Pablo; Ruiz Zamarreño, Carlos; Arregui San Martín, Francisco Javier; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua PC023-024 BIOPTSENS
    El desarrollo de los sensores en fibra óptica combinado con el avance de la nanotecnología ha proporcionado una excelente oportunidad para el desarrollo de nuevas plataformas sensoras ópticas portátiles, ligeras y de alto rendimiento capaces de realizar detección in situ y en tiempo real. Esta tesis quiere contribuir al avance de la tecnología de los sensores ópticos basados en resonancias de modos con pérdidas (LMRs, por sus siglas en inglés), mejorando el rendimiento de dichos dispositivos, para luego detectar biomarcadores específicos que permitan un diagnóstico selectivo y precoz de diferentes enfermedades. En este trabajo, los LMRs generados en una fibra de tipo D permiten medir los cambios en el índice de refracción externo con una sensibilidad muy alta. En consecuencia, es posible detectar concentraciones muy bajas de analito en muestras de suero. Los resultados mostrados en esta tesis revelan el potencial de los sensores basados en LMRs para desempeñar un papel fundamental en el ámbito biomédico.
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    PublicationOpen Access
    Sensores de fibra óptica basados en películas delgadas con nanopartículas metálicas
    (2022) Martínez Hernández, María Elena; Goicoechea Fernández, Javier; Arregui San Martín, Francisco Javier; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    El estudio del nanoensamblado de nanopartículas metálicas sobre fibra ópticaha contribuido al desarrollo de sensores con mayor sensibilidad y eficiencia. Las aplicaciones que se pueden obtener en este campo pueden variar en función de ciertos parámetros como el tipo de nanopartícula metálica, ruta de síntesis, set-up o técnica de nanoensamblado. Esta tesis se centra en la síntesis de nanopartículas metálicas de oro (AuNPs) y plata (AgNPs) y su posterior nanoensamblado en películas delgadas usando las técnicas Layer-by-Layer Embedding (LbL-E) y el proceso de In-Situ Synthesis (ISS), para el desarrollo de sensores de fibra óptica. Este trabajo se encuentra dividido en tres bloques,el primero se centra en el uso de la técnica LbL-E para el desarrollo de sensores plasmónicos de fibra óptica para la detección de parámetros químicos. En segundo lugar, la técnica ISS se ha utilizado como alternativa parala fabricación de un nuevo dispositivo sensor de humedad basado en una cavidad interferométrica de Fabry-Perot en puntade una fibra óptica. Por último, se compara los efectos sobre la sensibilidad de los Tilted Fiber Bragg Grating (TFBG) al índice de refracción externo al utilizar ambas técnicas (ISS y LbL-E) para el nanoensamblaje de AuNPs.
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    PublicationOpen Access
    ZnO based, piezotronic optical fiber sensors for tracing volatile organic compounds
    (IEEE, 2023-09-04) López Torres, Diego; Elosúa Aguado, César; Pappas, Georgios A.; Konstantaki, Maria; Klini, Argyro; Lappas, Alexandros; Arregui San Martín, Francisco Javier; Pissadakis, Stavros; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoa eta Telekomunikazio Ingeniaritza
    The detection of volatile organic compounds (VOCs) is a major market and research domain, where optical sensing technologies have shown promising advances. Accordingly, ZnO has been extensively used as a transduction material in the sensing of VOCs in the vapour phase, while employing both resistive and optical detection methodologies. ZnO also exhibits significant piezoelectric properties, which in turn have been recently used in the development of piezotronic self-powered, sensing and actuating devices.