طراحی و بهینه سازی یک ساختار پلاسمونی تنظیم پذیر و پویا برای حسگر باند باریک تشخیص ضریب شکست نوری

در این مقاله به طراحی یک حسگر پلاسمونی مبتنی بر فرامواد برای سنجش ضریب شکست مواد پرداخته شده است، که در از یک محیط تشدیدگر تشخیصی با گیرنده های مستطیلی شکل با ابعاد متفاوت و متناوب درون حلقه ای برای جذب بیشتر میدان الکترومغناطیسی در قسمت های بالا و پایین ساختار لایه ای فلز-عایق-فلز استفاده شده است. ساختار با یک مد تشدیدی، منجر به یک قله تیز در طیف جذبی را پشتیبانی می کند و ضریب شایستگی ^۱-RIU ۱۳۲۱ در بسامد تشدید ۳۵/۸ گیگاهرتز را رقم می زند. تمامی مراحل شبیه سازی و بهینه سازی حسگر پیشنهادی با استفاده از نرم افزار تجاری CST Microwave studio انجام شده و تاثیر پارامترهای مختلف با تغییر در ابعاد ساختار و ضریب شکست بر روی طیف جذبی بررسی شده است. حسگر پلاسمونی پیشنهادی می تواند برای سنجش ضریب شکست و کاربردهای تشخیصی پزشکی با حساسیت فوق العاده ی nm/RIU ۶۴۰۰ و ضریب کیفیت بسیار بالای ۷/۲۸۳ مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این ساختار از درجه بالایی از اطمینان در برابر خطاهای حین ساخت در ابعاد گیرنده ها و خوردگی محیط تشخیصی برخوردار است و به همین دلیل یک نامزد بالقوه و امیدوارکننده برای کاربردهای تشخیصی و سنجش ضریب شکست مواد و کاربردهای پزشکی است.

کلیدواژه ها:

ضریب شکست ، حسگر پلاسمونی ، فرامواد