Document Type : Research

Author

Abstract

In this paper, surface Plasmon sensor was designed by using structures of two-dimensional photonic crystal. This structure is a hexagonal arrange that on each side located 7 circular holes.  The circular holes made of air that have been arranged in silicon background and the holes have been arranged a triangular arrangement.
The new arrangement makes with defects in the structure center and added new silver bar. Using of the finite difference time domain (FDTD) simulation method on this structure were calculated the propagation loss per wavelength.
By changing the refractive index in sensitive area, resonance will happen in the wavelength. By changing the refractive index in sensitive are, the wavelength that resonance happens in it, will change and shift. This feature makes the structure ready to use by sensor.
This sensor, depending on the type of sensitive material can be used in different systems and wide range. For examples: environment monitoring, liquid and gas detection and also medical diagnostics.
 

Keywords

[1] محرمی, مهسا و محمد کوهی، بررسی حساسیت سنسور فیبر نوری بر اساس تشدید پلاسمون سطحی بانانو لایه‌های فلزی، بیست و یکمین کنفرانس اپتیک و فوتونیک ایران و هفتمین کنفرانس مهندسی و فناوری فوتونیک ایران، تهران، دانشگاه شهید بهشتی، 1393، صفحه 133-136.
[2] زهره درانی، شبیه‌سازی میکروسنسور اندازه‌گیری با استفاده از بلور فوتونی، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، 1395، صفحه 17-22.
[3] رضا عبدی قلعه؛ رضا سلدوزی؛ امیر مدنی؛ وحید فلاحی، خواص تراگسیلی بلورهای فوتونی یک بعدی شامل لایۀ نقص مگنتواپتیکی با اپسیلون - نزدیک – صفر، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، تابستان 1395، صفحه 7-14.
[4] درانی، زهره؛ منصوری بیرجندی، محمدعلی؛ ساخت آینه در بلورهای فوتونی دو بعدی، فیزیک کوانتومی 1، 1394، 47-52.
[5] درانی، زهره؛ کندری، حمیده؛ آینه کامل در بلورهای فوتونی با شکست منفی، ششمین کنفرانس مهندسی برق و الکترونیک ایران، گناباد، 1393.
[6] درانی، زهره؛ منصوری بیرجندی، محمدعلی؛ محدودۀ بسامدی ضریب شکست منفی، چهارمین کنفرانس مهندسی برق و الکترونیک ایران، گناباد، 1391.
[7] درانی، زهره؛ منصوری بیرجندی، محمدعلی؛ میکروسنسور، با استفاده از ضریب شکست منفی در بلورهای فوتونی دو بعدی، هفذهمین کنفرانس انجمن و اپتیک فوتونیک ایران، کرمان، 1389.
[8] حسن پاکارزاده؛ رضوان درخشان، تأثیر پارامترهای ساختاری بر مشخصه‌های مد تارهای بلور فوتونی در ناحیه مخابراتی، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، پاییز 1395، صفحه 9-16.
[9] طاهره فروتن‌فرد کمار علیا؛ علی واحدی، مطالعۀ وابستگی دمایی بلور فوتونی سه‌گانه دی‌الکتریک- بلورمایع- دی‌الکتریک در یک بعد با ضخامت‌های مختلف، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، تابستان 1395، صفحه 29-34.
[10] داود جعفری؛ مرتضی مختاری قلندری؛ مصطفی صحرائی، نور کند در موج‌بر بلور فوتونی پرشده با سیال نوری، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، تابستان 1395، صفحه 35-40.
[11] ربابه طالب‌زاده؛ مهرداد باوقار، فیلترهای تنظیم‌پذیر چندکاناله مبتنی بر نانوبلور فوتونی ابررسانا تحت تابش پرتو گاوسی، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، تابستان 1395، صفحه 47-50.
 
 
[12] A. Ahmmed, et. al, Photonic crystal fiber based plasmonic sensors. Sensors and Actuators B 243 (2017) 311–325.
[13] L. Wang, R.J.H. Ng, S. Safari Dinachali, M. Jalali, Y. Yu, J.K. Yang, Large area plasmonic color palettes with expanded gamut using colloidal self-Assembly, ACS Photonics (2016).
[14] A.A. Rifat, G. Mahdiraji, Y.M. Sua, R. Ahmed, Y. Shee, F.M. Adikan, Highly sensitive multi-core flat fiber surface plasmon resonance refractive index sensor, Opt. Express 24 (2016) 2485–2495
[15] R. Ahmed, A.A. Rifat, A.K. Yetisen, S.H. Yun, S. Khan, H. Butt, Mode-multiplexed waveguide sensor, J. Electromagn. Waves Appl. 30 (2016) 444–455.
[16] B. Shuai, L. Xia, D. Liu, Coexistence of positive and negative refractive index sensitivity in the liquid-core photonic crystal fiber based plasmonic sensor, Opt. Express 20 (2012) 25858–25866.
[17] A. Nooke, U. Beck, A. Hertwig, A. Krause, H. Krüger, V. Lohse, et al., On the application of gold based SPR sensors for the detection of hazardous gases, Sens. Actuators B 149 (2010) 194–198.
[18] C.E. Berger, J. Greve, Differential SPR immunosensing, Sens. Actuators B 63 (2000) 103–108.
[19] T.T. Goodrich, H.J. Lee, R.M. Corn, Direct detection of genomic DNA by enzymatically amplified SPR imaging measurements of RNA microarrays, J. Am. Chem. Soc. 126 (2004) 4086–4087.
[20] Z. Dorrani, M. A. Mansouri-Birjandi, Superlens  Biosensor  with Photonic Crystals in Negative Refraction, International Journal of Computer Science Issues, Vol. 9, Issue 3, No 1, (2012), 57-60.