کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1534236 1512591 2014 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimization of figure of merit in label-free biochemical sensors by designing a ring defect coupled resonator
ترجمه فارسی عنوان
بهینه سازی شایستگی ها در سنسورهای بیوشیمیایی بدون برچسب با طراحی رزوناتور متصل به نقص حلقه
کلمات کلیدی
رزوناتورهای متصل شده، رقم بالایی از شایستگی، فاکتور با کیفیت بالا، حسگر نوری و سنسورها، بلورهای فوتونی،
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد مواد الکترونیکی، نوری و مغناطیسی
چکیده انگلیسی
We propose a high figure of merit (FOM) biochemical sensor by designing a ring defect coupled resonator (RDCR) based on photonic crystal (PhC) slab. The design consists of ring resonant cavity which is coupled in and out with ring and line defect PhC structure. By a three dimensional finite-different time-domain (3D-FDTD) method, we demonstrate that the quality (Q) factor is greatly enhanced by altering the radius of air holes inner the ring resonant cavity and adjusting the width of line defect waveguide. In this paper, we obtain a highest Q up to 107 through numerical calculations. Even though water absorption at telecom wavelength range and random roughness of fabrication is considered, a Q of ~33,517 can be achieved. Simultaneously the proposed sensor possesses sensitivity (S) of 330 nm/RIU (refractive index unit), resulting in FOM of ~8000. Moreover, a minimal detection limit (DL) is obtained as good as 1.24×10−5. Therefore, these suggest that this design is a promising candidate for label-free biochemical sensing in medical diagnosis, life science and environmental monitoring.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Optics Communications - Volume 332, 1 December 2014, Pages 42-49
نویسندگان
, , , , , , ,