Gallego Martínez, Elieser Ernesto
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Gallego Martínez
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Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación
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Publication Open Access Lossy mode resonance based 1-butanol sensor in the mid-infrared region(Elsevier, 2023-08-01) Gallego Martínez, Elieser Ernesto; Matías Maestro, Ignacio; Melendi Espina, Sonia; Hernáez Sáenz de Zaitigui, Miguel; Ruiz Zamarreño, Carlos; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate PublikoaThe utilization of nanometric Graphene Oxide / Polyethyleneimine (GO/PEI) bilayers deposited onto SnO2-coated CaF2 planar waveguides significantly enhances the sensitivity of Lossy Mode Resonances (LMR) based devices for gas sensing applications. LMR generation in the mid-infrared region, which also contributed to achieve better sensitivities, was accomplished with the aid of fluorinated (CaF2) planar waveguides. LMR wavelength shift was studied as a function of the number of GO/PEI bilayers. In the particular case of 10 bilayers of GO/PEI, the sensitivity of the device to 1-butanol was 70.4 pm/ppm, which increased by a factor of 5 compared to the device without GO/PEI bilayers. The GO/PEI sensor was also sensitive to other alcohols, like 2-propanol, but it showed negligible sensitivity to other gases, such as CO2, NH3 or C2H2. The cross sensitivity with temperature was tested at temperatures of 20, 100 and 180 ºC during water vapor measurement (1723 ppm), showing that the sensor performance was not affected by the temperature fluctuations.Publication Open Access Contribuciones al desarrollo de sensores fotónicos para detección de gases(2025) Gallego Martínez, Elieser Ernesto; Ruiz Zamarreño, Carlos; Matías Maestro, Ignacio; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektriko eta Elektronikoaren eta Komunikazio Ingeniaritzaren; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate PublikoaLos sensores ópticos basados en resonancias han tenido un papel protagónico en el desarrollo de diversas tecnologías, especialmente aquellos basados en modos con pérdidas en los últimos quince años. Una de sus aplicaciones con mayor auge es la detección de gases. En esta tesis se presentan los resultados obtenidos en el desarrollo de sensores ópticos basados en resonancias para la detección de gases. Se aborda el estado del arte de las tecnologías de sensores basados en resonancias, incluyendo los SPR (Surface Plasmon Resonance, resonancia de plasmón de superficie) y LMR (Lossy Mode Resonance, resonancia de modos con pérdidas) en la detección de gases y compuestos volátiles orgánicos. Los esfuerzos se centran en aspectos fundamentales como: el empleo de sustratos que permitan la fabricación de sensores basados en resonancias LMR y HMR (Hyperbolic Mode Resonance, resonancia de modo hiperbólico) en longitudes de onda lo más largas posible en la región infrarroja empleando materiales como el calcio fluorado (CaF2), y la aplicación de técnicas de inteligencia artificial para mejorar el rendimiento de estos sensores y hacer posible la detección de múltiples gases.Publication Open Access Gas sensor based on lossy mode resonances by means of thin graphene oxide films fabricated onto planar coverslips(MDPI, 2023) Vitoria Pascual, Ignacio; Gallego Martínez, Elieser Ernesto; Melendi Espina, Sonia; Hernáez Sáenz de Zaitigui, Miguel; Ruiz Zamarreño, Carlos; Matías Maestro, Ignacio; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate PublikoaThe use of planar waveguides has recently shown great success in the field of optical sensors based on the Lossy Mode Resonance (LMR) phenomenon. The properties of Graphene Oxide (GO) have been widely exploited in various sectors of science and technology, with promising results for gas sensing applications. This work combines both, the LMR-based sensing technology on planar waveguides and the use of a GO thin film as a sensitive coating, to monitor ethanol, water, and acetone. Experimental results on the fabrication and performance of the sensor are presented. The obtained results showed a sensitivity of 3.1, 2.0, and 0.6 pm/ppm for ethanol, water, and acetone respectively, with a linearity factor R2 > 0.95 in all cases.