مدل‌سازی تشدیدگر بلور فوتونی چرخاننده قطبش روی عایق برای آشکارسازی غیر نشان‌دار dna

در این مقاله، ساختار یک زیست‌حسگر تشدیدگر بلور فوتونی مبتنی بر یک نانوباریکه چهارهسته ضربدری سیلیکُنی-سیلیکُن‌نیتریدی بر روی عایق سیلیکا با هندسه دیواره‌های باریک‌شونده بیضوی دارای پراشه‌های تناوبی هوا در طول ساختار، مدل‌سازی شده است. نتایج محاسباتی نشان دادند که ساختار با تشدید مد حسگری با فاکتور کیفیت بزرگ q≈9827.8 و محبوس‌سازی آن با حجم مدی بسیار کوچک vmode=0.001(λres/neff)3 در ناحیه میکروکاواک و ایجاد گاف نواری پهن 646.5 nm، می‌تواند برای آشکارسازی پارامترهای زیستی در طیف وسیعی از فرکانس‌ها استفاده شود. این ساختار قادر است سطح بسیار کوچک 0.0045 μm2 از محلول تحلیل‌شونده مولکول‌های dna را با حساسیت‌های سطحی و تشدیدی بسیار بزرگ بترتیب برابر با ssur≈0.0008 riu/nm و sres≈340.6 nm/riu آشکارسازی نماید.

Modeling of a Polarization Rotator Photonic Crystal Resonator on Insulator for Label-Free DNA Detection

In this paper, a structure of photonic crystal resonator biosensor based upon a quad-core silicon- silicon nitride cross-beam on silica insulator with the elliptical geometry of tapered walls including periodic air grating along the entire structure is modeled. The computational results showed that the structure can be used to detect biological parameters in a wide range of frequencies by intensifying the sensing mode with a large quality factor Q≈9827.8 and confining with a very small modal volume Vmode=0.001(λres/neff)3 in the microcavity area and creating a wide bandgap of 646.5 nm. This structure is capable of detecting a very small surface area of 0.0045 μm2 from the analyzed solution of DNA molecules with very high surface and resonance Sensitivities equal to Ssur≈0.0008 RIU/nm and Sres≈340.6 nm/RIU, respectively.