طراحی و بهینه¬سازی یک ساختار پلاسمونی تنظیم¬پذیر و پویا برای حسگر باند باریک تشخیص ضریب شکست نوری

نویسندگان

1 دانشکده فنی مهندسي، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ايران

2 دانشکده فنی مهندسي، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ايران

3 دانشکده فنی مهندسي، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ايران

4 دانشکده فنی مهندسي، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ايران

5 دانشکده فنی مهندسي، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ايران

6 دانشکده فنی مهندسي، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ايران

doi
https://doi.org/10.71691/teeges.2026.1128646
چکیده

در این مقاله به طراحی یک حسگر پلاسمونی مبتنی بر فرامواد برای سنجش ضریب شکست مواد پرداخته شده است، که در از یک محیط تشدیدگر تشخیصی با گیرنده­های مستطیلی شکل با ابعاد متفاوت و متناوب درون حلقه‌ای برای جذب بیشتر میدان الکترومغناطیسی در قسمت­های بالا و پایین ساختار لایه­ای فلز-عایق-فلز استفاده شده است. ساختار با یک مد تشدیدی، منجر به یک قله تیز در طیف جذبی را پشتیبانی می­کند و ضریب شایستگی 1- RIU 1321 در بسامد تشدید 35/8 گیگاهرتز را رقم می­زند. تمامی مراحل شبیه‌سازی و بهینه‌سازی حسگر پیشنهادی با استفاده از نرم‌افزار تجاری CST Microwave studio انجام شده و تأثیر پارامترهای مختلف با تغییر در ابعاد ساختار و ضریب شکست بر روی طیف جذبی بررسی شده است. حسگر پلاسمونی پیشنهادی می­تواند برای سنجش ضریب شکست و کاربردهای تشخیصی پزشکی با حساسیت  فوق­العاده­ی nm/RIU 6400 و ضریب کیفیت بسیار بالای 7/283 مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این ساختار از درجه بالایی از اطمینان در برابر خطاهای حین ساخت در ابعاد گیرنده­ها و خوردگی محیط تشخیصی برخوردار است و به همین دلیل یک نامزد بالقوه و امیدوارکننده برای کاربردهای تشخیصی و سنجش ضریب شکست مواد و کاربردهای پزشکی است.