حسین شیرکانی

در این پژوهش به بررسی میزان حساسیت در حسگر زیستی فیبر بلور فوتونی مبتنی بر پلاسمون سطحی شامل گرافن پرداخته شده است. ساختار فیبر بلور فوتونی طراحی شده متشکل از یک حفره هوای مرکزی که اطراف آن، حفره ها با آرایش شش ضلعی قرار گرفته اند. با وجود دو حفره هوا در بالا و پایین شش ضلعی و نقص در ساختار، عدم تقارنی در فیبر بلور فوتونی ایجاد شده است که از آن می توان در متمرکز کردن امواج الکترومغناطیسی در نقاط خاصی از ساختار بهره برد و همچنین تشدید پلاسمون سطحی را افزایش داد. وجود لایه طلا در اطراف فیبر بلور فوتونی، خاصیت پلاسمونی را به فیبر آن افزوده است. اضافه کردن لایه گرافن مانع از اکسیداسیون طلا شده و باعث بهبود عملکرد سنجش حسگر زیستی خواهد شد. در این پژوهش از روش المان محدود و نرم افزار comsol برای بررسی میزان حساسیت در حسگر زیستی استفاده شده است. به علاوه بهینه سازی پارامترهای موجود برای دستیابی به بهترین ساختار ممکن، صورت گرفته است. براساس اطلاعات بدست آمده بیش ترین میزان حساسیت طیفی در محدوده طول موجی 850-500 نانومتر در ساختار فیبر بلور فوتونی طراحی شده برای ضریب شکست آنالیت 1.35 برابر (nm/RIU)4000 و میزان حساسیت دامنه (1/RIU) 75.07 است. این پژوهش نشان داد که با توجه به ساختار ساده طراحی شده امکان ساخت آن را در حالت تجربی ممکن می سازد و در مقایسه با ساختارهای پیچیده حساسیت طیفی بسیار مناسبی است.