طراحی نانو حس گر زیستی پلاسمونیک مبتنی بر تشدیدگر حلقوی بلوره فوتونی جهت تشخیص غلظت گلوکز با حساسیت و فاکتور کیفیت بالا

در این مقاله به طراحی و شبیه سازی یک نانوحس گر زیستی بر پایه بلوره فوتونی دوبعدی با استفاده از رزوناتور حلقوی مربعی برای کنترل غلظت گلوکز پرداخته شده است. ویژگی های نوری رزونانس حلقوی مربعی با استفاده از روش FDTD تحلیل و پیش بینی شده است. این حس گر شامل یک موج بر افقی و یک موج بر خروجی عمودی و یک نانو تشدیدگر است. پارامترهای حساس در رزوناتور حلقوی بستگی به ضریب شکست های مواد مورداستفاده دارد. به همین ترتیب غلظت گلوکز را می توان در نظارت قرار داد. در حس گر زیستی با تغییر ماده مور اندازه گیری، ضریب شکست آن تغییر می کند که باعث تغییر در نحوه انتشار پالس می شود و با اندازه گیری طول موج تشدید در ساختار مو ج بر، می توان عملیات اندازه گیری را انجام داد. به منظور انعطاف پذیری ساختار طراحی شده و همچنین، کاربردی بودن آن به ایجاد تغییراتی در موج برهای خروجی ساختار پرداخته شده است. با انتخاب میله های پراکندگی از جنس نانوذرات طلا به دلیل اثرهای پلاسمونیک بر ساختار، پارامترهای طول موج رزونانس، ضریب کیفیت و حساسیت به ترتیب حدود 1554 نانومتر، 850 و nm/RIU 660 به دست آمده است. همچنین، به دلیل عملکرد نانوحس گر در گستره سوم طول موج مخابراتی، پراکندگی نیز در حداقل مقدار خود قرار دارد