Sensor de índice de refracción de banda ancha que utiliza una arquitectura de molécula fotónica con espejos de...

Área de la Ciencia:

• La fotónica es la fotónica.
• La óptica integrada es una óptica integrada.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.

Sus antecedentes:

• Los circuitos integrados fotónicos son vitales para el análisis bioquímico, el monitoreo ambiental y el diagnóstico médico.
• Los sensores de índice de refracción son cruciales para detectar cambios en los analíticos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sensor de índice de refracción de banda ancha con mayor sensibilidad y ancho de banda más amplio.
• Para aprovechar una arquitectura de moléculas fotónicas con espejos de rejilla de longitud de onda inferior (SWG).

Principales métodos:

• Fabricación de una molécula fotónica de nitruro de silicio con resonadores Fabry-Perot acoplados lateralmente.
• Integración de espejos SWG para mejorar la interacción del campo evanescente.
• Caracterización experimental utilizando soluciones de NaCl para medir la sensibilidad y el límite de detección.

Principales resultados:

• Se logró una sensibilidad del índice de refracción de 166 nm/RIU y un límite de detección de 4.4 × 10−4 RIU.
• Se demostró una mejora de la sensibilidad de más de dos veces en comparación con los espejos reflectores Bragg distribuidos (80,8 nm / RIU).
• Mostró una brecha de banda fotónica sustancialmente más amplia (> 90 nm) en comparación con los espejos DBR (5 nm).

Conclusiones:

• El sensor de molécula fotónica basado en SWG ofrece un rendimiento superior para la detección del índice de refracción.
• Los modos de resonancia dual proporcionan flexibilidad para aplicaciones de lectura de señal de alta resolución o de alta resolución.
• Esta tecnología es prometedora para el análisis y diagnóstico bioquímico avanzado.