
تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 1,030 |
تعداد مقالات | 9,108 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,334,094 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,559,131 |
کارآیی یک ساختار تلفیقی از بلور فوتونی- میکرودیسک در طراحی یک حسگر کاربردی نانوذرات | ||
پژوهش سیستم های بس ذره ای | ||
مقاله 4، دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 24، خرداد 1399، صفحه 37-45 اصل مقاله (334.43 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22055/jrmbs.2020.15612 | ||
نویسندگان | ||
رقیه حمیدی؛ احمدرضا دارائی* ؛ عاطفه محسنیفرد | ||
گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران | ||
چکیده | ||
در این مقاله، با تلفیق ساختار یک مشدد نوری میکرودیسک و یک بلور فوتونی به فرم یک آرایه از حفرههای مکعبی هوا بر مسیری دایروی در نزدیکی پیرامون آن، به طراحی و شبیهسازی یک نانوحسگر کاربردی برای نانوذرات پرداخته میشود. سرانجام طراحی شیارهایی با عمقی به اندازه کسری از ضخامت دیسک که حفرههای مکعبی هوا را در همان مسیر دایروی متصل میسازد، به تولید شرایط ویژه برای ساخت وسیله حسگری نانوذرات کمک مینماید. در این ساختار ترکیبی، محبوسسازی مدهای نوری برای حسگری، در حجم مدی کوچک و با فاکتور کیفیت بسیار زیاد، مهیا گردیده است. نتایج حجم مدی به میزان 0.075(λ/n)3 در ناحیه یک نانوشیار مرکزی برای مدهای با فاکتور کیفیت بزرگتر از ده میلیون، قابل حصول با استفاده از شبیهسازی با روش المان محدود، گزارش میگردد. خصوصیات حسگری ساختار با استفاده از تغییر طولموج مدها برای هندسههای مختلف دیسک، آرایه بلور فوتونی و مقادیر ابعاد شیارهای متصله مورد آنالیز قرار گرفته و دسترسی به حساسیت قابل قبولی به میزان 109 nm/RIU (نانومتر بر واحد ضریب شکست)، مقدور است. | ||
کلیدواژهها | ||
نانوذرات؛ نانوساختار؛ نانوحسگر؛ میکرودیسک فوتونی؛ کاواک باریک شده؛ شیار | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
[1] J.M. Liu, Principles of Photonics, Cambridge University Press, (2016). [2] I.A. Sukhoivanov, I.V. Guryev, Photonic crystals: Physics and practical modeling, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 152 (2009). [3] K. Vahala, Optical Microcavities, Advanced Series in Applied Physics 5, World Scientific Pub. Co. Pte. Ltd. (2004). [4] E. Yablonovitch, Photonic band-gap crystals, Journal of Physics: Condensed Matter516 (1993) 2443. https://doi.org/10.1088/0953-8984/5/16/004. [5] J.B. Pendry, Calculating photonic band structure, Journal of Physics: Condensed Matter 8 9 (1996) 1085. https://doi.org/10.1088/0953-8984/8/9/003. [6] E. Yablonovitch, T.J. Gmitter, K.M. Leung, Photonic band structure: The face-centered-cubic case employing nonspherical atoms, Physical Review Letter 67 17 (1991) 2295. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.67.2295. [7] T.F. Krauss, M. Richard, S. Brand, Two-dimensional photonic-bandgap structures operating at near-infrared wavelengths, Nature 383 6602 (1996) 699. https://doi.org/10.1038/383699a0. [8] C.M. Soukoulis, The history and a review of the modelling and fabrication of photonic crystals, Nanotechnology 13 3 (2002) 420. [9] D. Sanvitto, A. Daraei, A. Tahraoui, M. Hopkinson, P.W. Fry, D.M. Whittaker, M.S. Skolnick, Observation of ultrahigh quality factor in a semiconductor microcavity, Applied Physics Letters 86 (2005) 191109. https://doi.org/10.1063/1.1925774. [10] M.I. Cheema, U.A. Khan, A.M. Armani, A.G. Kirk, Towards more accurate microcavity sensors: maximum likelihood estimation applied to a combination of quality factor and wavelength shifts, Optics Express 21 19 (2013) 22817-22828. https://doi.org/10.1364/OE.21.022817. [11] K. Srinivasan, M. Borselli, O. Painter, A. Stintz, S. Krishna, Cavity Q, mode volume, and lasing threshold in small diameter AlGaAs microdisks with embedded quantum dots, Optics Express 14 3 (2006) 1094-1105. https://doi.org/10.1364/OE.14.001094. [12] A. Daraei, M.E. Daraei, Thin cylindrical slot in an optical microdisk cavity for sensing biomaterials, Applied Physics A 123 4 (2017) 216. https://doi.org/10.1007/s00339-016-0745-9. [13] S.R. Hamidi, A. Daraei, A. Mohsenifard, Proceeding of 24th Iranian Conference on Optics and Photonics (ICOP 2018)- 10th Iranian Conference on Photonics Engineering and Technology (ICPET 2018), Shahrekord University, Shahrekord, Iran, (2018) 577-580. [14] V.M. Passaro, B. Troia, M. La Notte, F. De Leonardis, Photonic resonant microcavities for chemical and biochemical sensing, RSC Advances 3 1 (2013) 25-44. doi: 10.1039/C2RA21984K. [15] K. Cicek, M. Eryürek, A. Kiraz, Single-slot hybrid microring resonator hydrogen sensor, JOSA B 34 7 (2017) 1465-1470. https://doi.org/10.1364/JOSAB.34.001465. [16] S.M. Grist, S.A. Schmidt, J. Flueckiger, V. Donzella, W. Shi, S.T. Fard, J.T. Kirk, D.M. Ratner, K.C. Cheung, L. Chrostowski, Silicon photonic micro-disk resonators for label-free biosensing, Optics Express 21 7 (2013) 7994-8006. https://doi.org/10.1364/OE.21.007994. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 506 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 329 |