طراحي نانو حس‌گر زيستي پلاسمونيك مبتني بر تشديدگر حلقوي بلوره فوتوني جهت تشخيص غلظت گلوكز با حساسيت و فاكتور كيفيت بالا

در اين مقاله به طراحي و شبيه‌سازي يك نانوحس‌گر زيستي بر پايه بلوره فوتوني دوبُعدي با استفاده از رزوناتور حلقوي مربعي براي كنترل غلظت گلوكز پرداخته‌ شده است. ويژگي‌هاي نوري رزونانس حلقوي مربعي با استفاده از روش FDTD تحليل و پيش‌بيني شده است. اين حس‌گر شامل يك موج‌بر افقي و يك موج‌بر خروجي عمودي و يك نانو تشديدگر است. پارامترهاي حساس در رزوناتور حلقوي بستگي به ضريب شكست‌هاي مواد مورداستفاده دارد. به همين ترتيب غلظت گلوكز را مي‌توان در نظارت قرار داد. در حس‌گر زيستي با تغيير ماده مور اندازه‌گيري، ضريب شكست آن تغيير مي‌كند كه باعث تغيير در نحوه انتشار پالس مي‌شود و با اندازه‌گيري طول‌موج تشديد در ساختار مو‌ج‌بر، مي‌توان عمليات اندازه‌گيري را انجام داد. به‌منظور انعطاف‌پذيري ساختار طراحي‌شده و همچنين، كاربردي بودن آن به ايجاد تغييراتي در موج‌برهاي خروجي ساختار پرداخته شده است. با انتخاب ميله‌هاي پراكندگي از جنس نانوذرات طلا به‌دليل اثرهاي پلاسمونيك بر ساختار، پارامترهاي طول‌موج رزونانس، ضريب كيفيت و حساسيت به‌ترتيب حدود 1554 نانومتر، 850 و nm/RIU 660 به‌دست آمده است. همچنين، به دليل عملكرد نانوحس‌گر در گستره سوم طول‌موج مخابراتي، پراكندگي نيز در حداقل مقدار خود قرار دارد