|
|
|
|
طراحی و شبیه‌سازی زیست حسگر پلاسمونیکی d- شکل فیبر کریستال فوتونیکی: بررسی تاثیر پارامترهای ساختاری بر میزان حسگری
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
جلالیان داود
|
|
منبع
|
ليزر در پزشكي - 1400 - دوره : 18 - شماره : 4 - صفحه:19 -25
|
|
چکیده
|
مقدمه: امروزه حسگرهای تشدید پلاسمون‌های سطحی (spr) به دلیل توانایی‌ها و کاربردهای گسترده‌شان در زیست - حسگری، تصویربرداری زیستی، تشخیص‌های پزشکی، نظارت محیطی، تشخیص بیماری و... مورد توجه بسیاری از پژوهشگران هستند. حسگرهای spr فیبر کریستال فوتونیکی (pcf) به‌دلیل محدود‌سازی موثر میدان در هسته فیبر و تشدید قوی پلاسمون – پلاریتون‌های سطحی (spp) از کارایی و دقت بسیار بالایی برخوردارند. انواع گوناگونی از این‌گونه حسگرها تاکنون معرفی و ساخته شده‌اند. اگرچه محدودیت‌هایی در زمینه شیوه قراردهی فلز در حسگر در تماس با آنالیت وجود دارد. یک راه‌حل موثر به کارگیری از حسگرهای d- شکل است. در این مقاله ساختار اصلاح‌شده‌ای از یک حسگر pcf-spr d-شکل که نسبت به تغییرات ضریب شکست محیط حساسیت بالایی دارد، معرفی شده است و تاثیر پارامترهای ساختاری بر کارکرد آن مورد مطالعه قرار گرفته است.روش بررسی: در فیبر کریستال فوتونیکی از جنس سیلیکا حفره‌هایی از هوا با مقطع دایره‌ای با دو قطر متفاوت برای محدود‌کردن میدان الکترومغناطیسی در هسته فیبر ایجاد شدند. لایه نازکی از نقره بر روی سطح تخت فیبر در تماس با آنالیت در نظر گرفته شد. با تغییر ضریب شکست محیط، مکان پیک تشدید پلاسمونی لایه نقره تغییر می‌کند. با کمک روش اجزای محدود (fdm) تاثیر پارامترهای هندسی بر میزان حسگری قطعه طراحی‌شده برآورد می‌گردد. یافته‌ها: با بهینه‌سازی پارامترهای ساختاری در حسگر طراحی‌شده، بیشینه حساسیت طول موجی µm/riu 10.5 با تفکیک‌پذیری riu 6-10×7.2 در بازه ضریب شکست 1.33-1.36 به دست آمد. نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهند که میزان اتلاف محدودیت (confinement loss) با ضخامت لایه نقره، شعاع حفره‌های هوا و فاصله میان حفره‌ها به گونه قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌کند. حساسیت بالا به ضریب شکست محیط پیرامون، حسگر طراحی‌شده را گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای تشخیصی و زیستی می‌سازد.
|
|
کلیدواژه
|
حسگر، ضریب شکست، تشخیص پزشکی، pcf ,spr ,spp
|
|
آدرس
|
دانشگاه آزاد اسلامی واحد فومن و شفت, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
davoud540@gmail.com
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
design and simulation of d-shaped photonic crystal fiber plasmonic biosensor: investigation of the effect of structural parameters on the amount of sensor
|
|
|
|
|
Authors
|
jalalian davoud
|
|
|
|
|
Keywords
|
pcf ,spr ,spp
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|