具有高灵敏度的折射率传感器,采用基于ITO的双带光学透明的完美金属材料吸收器,用于生物医学应用
Sumaia Jahan Mishu1, Muhammad Asad Rahman1, Nipa Dhar1
1Department of Electrical and Electronic Engineering, Chittagong University of Engineering and Technology, Chattogram 4349, Bangladesh.
Heliyon
|April 2, 2024
概括
一个新的双频段元材料吸收器从2-4 THz运行,实现近乎完美的吸收. 这种光学透明的结构对折射率传感具有很高的灵敏度,适合生物医学应用.
科学领域:
- 超材料是什么?超材料是什么?
- 特拉赫兹 (THz) 技术技术
- 光学工程是指光学工程.
背景情况:
- 超材料吸收器具有独特的电磁性质.
- 太赫兹频率对于先进的传感和成像是至关重要的.
- 对于集成系统来说,光学透明的设备是可取的.
研究的目的:
- 提出一种双频,光学透明的元材料吸收器.
- 为了研究它的吸收特性和偏振依赖性.
- 评估其作为生物医学应用的折射率传感器的潜力.
主要方法:
- 使用氧化 (ITO) 分环共振器设计和模拟一个方形的元材料吸收器.
- 在不同的极化模式 (TE和TM) 和冲击角度下分析吸收光谱.
- 描述结构对周围介质折射率变化的敏感性.
主要成果:
- 在TE模式下,在2.089 THz和3.892 THz达到近乎完美的吸收 (>99.9%).
- 在TM模式下证明的宽带吸收率,全宽半最大 (FWHM) 为1.1742 THz.
- 显示了高灵敏度 (1109 GHz/RIU和1954 GHz/RIU) 和折射率传感功绩 (FOM高达14) 的数字.
结论:
- 拟议的超材料吸收器具有高效率和光学透明度.
- 它对折射率变化的敏感性使其适合用于高性能传感.
- 潜在的应用包括先进的成像和生物医学传感.
