بررسی حسگر زیستی فیبر نوری تشدید پلاسمون سطحی حاوی گرافن و لایه نازک دی اکسید تیتانیوم

در این مقاله ساختار یک حسگر زیستی فیبر نوری تشدید پلاسمون سطحی با لایه های هیبریدی گرافن و دی اکسید تیتانیوم برای افزایش کارآیی حسگر پیشنهاد شده است. با روش ماتریس انتقال، توان عبوری نرمالیزه محاسبه و طول موج تشدید بدست آمده است. با افزایش ضریب شکست محیط حساس طول موج های تشدید به طرف طول موج های بزرگتر جابجا می شوند. آهنگ افزایش طول موج تشدید، با افزایش ضریب شکست محیط حساس بیشتر می شود. نتایج نشان می دهند حساسیت حسگر زیستی با استفاده از ضخامت لایه ی نازک دی اکسید تیتانیوم افزایش می یابد. با اضافه کردن لایه ی نازک دی اکسید تیتانیوم به ضخامت 5 nm قبل از لایه ی گرافن حساسیت حسگر زیستی از 2350 nm/riu به 2600 nm/riu افزایش یافت.

Investigation of Fiber Optic Surface Plasmon Resonance Biosensor Containing Graphene and Titanium Dioxide Thin Film

In this paper, a fiber optic surface plasmon resonance biosensor with hybrid layers of graphene and titanium dioxide is proposed to increase efficiency. The normalized transmission power and resonance wavelength have been calculated by the transfer matrix method. With increasing the refractive index of the sensing medium, the resonance wavelengths are shifted to the larger wavelengths. The rate of the increase in resonance wavelength increases with the increasing refractive index of the sensing medium. Therefore, in the range of larger refractive index of the sensing medium, greater sensitivity is obtained. The results show that the sensitivity of the biosensor increases with the use of the titanium dioxide thin layer. By adding a 5 nm thick layer of titanium dioxide before the graphene layer, the sensitivity of the biosensor was increased from 2350 nm/RIU to 2600 nm/RIU.