دانلود مقاله ترجمه شده تحلیل عددی جامع از یک سنسور رزونانس– پلاسمون- سطح مبتنی بر یک فیبر نوری H شکل

ما یک سنسور رزونانس پلاسمون سطحی را بر مبنای یک فیبر نوری H شکل ارائه و به صورت عددی بررسی می کنیم. در طراحی ما، دو شیار U شکل از فیبر H نخست با یک لایه نازک طلا لایه نشانی شده و سپس با یک لایه اکسید تیتانیوم یکنواخت پوشانده می شود تا عمل تنظیم طیفی دستگاه آسان تر شود. یک روش آنالیز المان محدود برای این سنسور نشان می دهد که رزولوشن ضریب شکستی تا حدود 5 · 10³ nm/RIU قابل دستیابی است.

کلیدواژه ها: طراحی و ساخت فیبر نوری، سنسورهای فیبر نوری، پلاسمون های سطحی

1-مقدمه

تشکیل رزونانسی امواج پلاسمون سطحی که در طول سطح مشترک بین یک لایه فلزی و یک محیط دی الکتریک حرکت می کنند به عنوان یک پدیده حساس به حتی کوچکترین تغییرات در ضریب شکست محیط اطراف شناخته شده است. سنسورهای اپتیکی به دقت از این مکانیزم برای اندازه گیری های دقیق پارامترهای مختلف فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی استفاده کرده اند و مسیر خود را به انواع محصولات تجاری در دهه های گذشته یافته اند.

امواج پلاسمون سطح یا پولاریتون های پلاسمون سطحی (SPP) برانگیختگی هایی در سطح مشترک دی الکتریک – فلز هستند که توسط جفت شدن یک میدان الکترومغناطیسی با نوسانات بار– چگالی روی سطح فلزی بوجود می آیند. سنسورهای پلاسمون سطحی از حساسیت شدید این کوپلینگ نسبت به ویژگی های ماده در سطح فلز استفاده می کنند. در اغلب پیکربندی های معمول سنسور، امواج پلاسمون به وسیله میدان های ناپایدار موجود در بازتابش داخلی کلی روی یک سطح منشور برانگیخته می شوند. عموما این نیازمند مولفه های حجیم است و استفاده از چنین دستگاه هایی را در محیط آزمایشگاه محدود می سازد. استفاده از فیبرهای نوری به جای منشور مسیری را به سمت کاربردهای حسگری از راه دور بر اساس رزونانس پلاسمون سطحی (SPR) می گشاید،  درنتیجه مزایای بسیاری را به دست می دهد از جمله  اندازه فشرده و هزینه کم. این توجه بسیاری از گروه ها را به طراحی های مختلف تجربی و تئوری سنسور مبتنی بر فیبر نوری جلب کرده است...