设计和优化一个紧的双带金属绝缘体金属过器的设计和优化,用于高灵敏度的折射率传感,使用粒子群优化
Ali Darabi1, Mazdak Rad Malekshahi2
1Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Razi University, Kermanshah, 67149, Iran.
Scientific reports
|July 2, 2025
概括
这项研究引入了一种双带金属-绝缘体-金属波器,该波器针对折射率传感进行了优化. 它实现了在各种应用中实现实时检测的高灵敏度和精度.
科学领域:
- 光子学和纳米技术的使用.
- 传感技术 传感技术
背景情况:
- 金属绝缘器金属 (MIM) 过器对于光学传感至关重要.
- 折射率传感需要高灵敏度和精度.
研究的目的:
- 设计和优化用于折射率传感应用的双频段MIM过器.
- 为了实现高灵敏度,小型化和可靠的检测能力.
主要方法:
- 使用粒子优化 (PSO) 算法进行优化.
- 使用有限差异时间域 (FDTD) 方法进行的模拟.
- 用德鲁德-德拜模型对金属层特性进行建模.
主要成果:
- 在1008nm和1348nm实现了双切断带.
- 记录的高灵敏度为7504nm/RIU和8000nm/RIU.
- 优秀的优点 (FOM) 和低的检测极限 (0.0039-0.004 RIU).
结论:
- 优化的双带MIM过器提供了高精度的实时折射率检测.
- 过器适用于生物传感,化学检测和环境监测.
- PSO集成可确保多功能传感应用的最佳性能.
