طراحی و شبیه‌سازی حسگر زیستی فیبر کریستال فوتونیکی با حساسیت بالا با استفاده از خواص پلاسمونیکی مواد

یک حسگر فیبر بلور فوتونیکی مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی طراحی شد که طلا به عنوان یک لایه پلاسمونیک حساس در آن مورد استفاده قرار گرفت. عملکرد این حسگر با استفاده از روش دامنه زمانی تفاضل محدود برای ضریب شکست 1.39 تا 1.43 بررسی شد. این حسگر برای ضریب شکست‌های تعریف شده دارای حساسیتی از 39365.5 تا 67315 (nm/riu) در طول موج‌‎های 850 تا 2650 نانومتر و همچنین دارای بالاترین وضوح، بهترین رقم شایستگی (fom) و حساسیت دامنه به ترتیب با مقادیر 486.1×10-6، 825.524 riu-1 و 57.2300 riu-1 می‌باشد. بنابراین با توجه به ساختار ساده این حسگر و عملکرد مطلوب آن، می‌توان از آن به عنوان یک ابزار تشخیصی مفید برای مواد بیولوژیکی با ضریب شکست‌های مختلف استفاده کرد.

design and simulation of photonic crystal fiber biosensor with high sensi-tivity using plasmonic properties of materials

a surface plasmon resonance (spr) sensor based on photonic crystal fiber (pcf) was designed and gold was used as a sensitive plasmonic layer. the performance of this sensor was investigated using the finite element method (fem) for the refractive indices (ris) of 1.39 to 1.43. this sensor had a sensitivity for the defined ris ranging from 3936.5 to 67315 nm/riu at the wavelength of 850 to 2650 nm and had the highest resolution, the best figure of merit (fom), and amplitude sensitivity with the values of 1.486×10-6 riu, 524.825 riu-1, and 2300.57 riu-1, respectively. therefore, due to the simple structure of this sensor and its favorable performance, it can be used as a beneficial diagnostic tool for biological materials with different ris.